성탄절 밤샘 야근한 루돌프는 어떻게 피로 풀까 [달콤한 사이언스]

순록은 수면 부족을 되새김질로 보충한다는 사실이 확인됐다. 되새김질은 깊은 잠을 자고 싶게 만드는 수면 압력을 낮추고, 뇌의 서파 활동도 감소시키는 것으로 나타났다. 핀란드 로바니에미 관광청 제공

크리스마스이브 밤부터 성탄절 당일 새벽까지 가장 바쁘게 일하는 이들이 있다. 온라인 배송업체라고 답할 수도 있겠지만 아이들에게는 산타클로스와 산타의 썰매를 끈 루돌프를 비롯한 순록들이다. 밤샘 근무를 한 순록들은 어떻게 쉬면서 피로를 풀까.

스위스 취리히대 부설 아동병원, 약학·독성학 연구소, 로잔대 통합 게놈 연구센터, 바이오인포매틱스 센터, 노르웨이 극지대학 극지·해양학과, 노르웨이 생물경제학연구소 공동 연구팀은 순록은 되새김질(반추)하면서 깊은 잠을 자 피로를 해소한다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 12월 23일자에 실렸다.

연구팀은 계절적 밤낮의 주기가 순록의 수면 패턴에 미치는 영향을 조사하기 위해 북위 69도에 있는 노르웨이 트롬쇠 지역의 노르웨이 극지대학에서 키우는 툰드라 순록을 대상으로 추분, 하지, 동지 기간에 비침습적 뇌파 검사(EEG)를 실시했다.

분석 결과, 순록은 여름에 훨씬 더 활동적임에도 불구하고, 질적·양적 수면 시간은 4계절 내내 거의 같은 것으로 나타났다. 순록은 계절에 상관없이 하루 24시간 중 평균적으로 비렘수면 5.4시간, 렘수면 0.9시간, 반추하는 데 2.9시간을 보내는 것으로 확인됐다. 이런 결과는 환경 조건에 따라 수면 시간이 달라지는 다른 동물들과는 다른 경향성이다.

연구팀은 순록이 겨울과 여름에 같은 양의 잠을 잔다는 점은 북극의 여름철에 제한된 수면 시간에 대처하기 위한 다른 전략이 필요하다고 설명했다. 연구팀은 순록이 오래 깨어 있어 수면이 부족할 때는 반추하는 동안 잠을 보충할 것이라는 가설을 제기하고 뇌파를 측정했다.

그 결과, 반추하는 동안 순록의 뇌파는 비렘수면에서 나타나는 뇌파 패턴과 유사하다는 점이 확인됐다. 잠든 순록과 반추하는 순록은 비슷한 행동 패턴을 보였으며, 잠들거나 반추하는 순록은 조용히 앉아있거나 서 있는 경우가 많았으며 옆 순록의 움직임에도 덜 반응하는 것으로 관찰됐다.

연구팀은 순록을 2시간 이상 덜 자게 한 뒤, 반추가 수면 압력에 미치는 영향도 관찰했다. 수면 박탈 후 순록들은 더 깊은 잠을 자려는 수면 압력이 증가하고 뇌파도 서파 활동이 증가했다. 그렇지만 되새김질하면 서파 활동이 감소하고 이후 수면 압력도 줄어드는 것으로 나타났다.

신경과학자로 이번 연구를 이끈 멜라니 풀러 취리히대 연구원은 “순록에게 되새김질은 영양소 흡수를 증가시키기 때문에 겨울을 대비해 체중을 늘리기 위해 여름 동안 충분한 반추 시간을 갖는 것이 중요하다”라고 설명했다. 풀러 연구원은 “반추 행위가 수면 압력을 감소시켜 반추에 더 많은 시간을 할애하면서도 피로를 해소할 수 있는 것”이라고 덧붙였다.

유용하 기자