점심식사 후 마시는 커피, 뇌에 ‘이런’ 영향 미친다

정오 이후 커피를 두 잔 이상 마시면 밤에 뇌를 활성화시켜 수면을 방해한다는 연구 결과가 나왔다./사진=클립아트코리아

정오 이후 커피를 두 잔 이상 마시면 밤에 뇌를 활성화시켜 수면을 방해한다는 연구 결과가 나왔다.

캐나다 몬트리올대 연구팀이 20~58세 건강한 성인 40명을 대상으로 카페인 섭취가 뇌 역학 및 수면에 미치는 영향을 분석했다. 참여자들은 이틀간 수면 클리닉에서 잠을 잤고 하루는 커피 두 잔(카페인 약 200mg)을 마셨고 다른 날은 위약을 마셨다. 연구팀은 참여자들의 뇌파를 측정해 각 상황별 수면 질을 점검했다.

그 결과, 정오 이후 카페인을 섭취하면 수면 중 뇌 활동에 영향을 미쳐 신체적·인지적 회복을 저해했다. 카페인 수면 방해 효과는 20~27세 젊은 성인이 41~58세 중년층보다 두드러졌다.

뇌파 분석 결과, 오후에 카페인을 섭취한 사람은 뇌 신호가 복잡해지고 뉴런 활동이 더 활발하고 예측 불가능해지는 등의 변화가 나타났다. 뇌 신호 변화는 참여자들이 비렘수면을 하는 동안 특히 활발하게 이뤄졌다. 비렘수면 상태에서는 호흡, 뇌 활동 및 심박수가 느려지고 체온이 떨어지며 안구 운동이 멈추는 등 신체가 조직과 근육을 복구하고 면역체계를 강화하는 회복 단계이다. 카페인 섭취가 이 과정을 방해하면 수면을 통한 회복 시간이 줄어드는 것이다.

수면은 뇌파 변화에 따라 크게 비렘수면과 렘 수면으로 나뉘며 비렘수면 3단계를 거쳐 렘수면에 접어드는 게 일반적이다. 비렘수면 1단계는 깬 상태와 잠든 상태의 중간 단계로 1단계가 차지하는 시간이 길어지면 같은 시간을 자더라도 ‘푹 잤다’는 느낌이 덜 든다. 비렘수면 2단계는 얕은 잠을 자는 상태로 하루 동안 받아들인 정보들을 기억하는 단계다. 비렘수면 1~2단계는 코골이나 환경 소음, 불빛, 온도 등 외부 자극에 의해 잠에서 깨어나기 쉬우며 1~2단계만 반복되면 아무리 많이 자도 피로가 풀리지 않는다. 한 번 잠들고 나면 오랫동안 깨지 않고 푹 자야 수면 질이 저하되는 것을 막고 피로를 개선할 수 있다.

연구팀은 카페인이 졸음을 유도하는 뇌 신경전달물질인 아데노신 수용체를 차단하기 때문으로 분석했다. 연구를 주도한 필립 톨케 교수는 “카페인에 의해 수면 중일 때도 뇌가 쉬지 않고 깨어있으면 기억, 학습, 감정 조절 등 뇌의 핵심적인 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다”고 말했다.

사람마다 카페인 대사 속도가 다르지만 대부분 커피 섭취 후 두 시간 이상이 지나야 각성 효과가 사라지기 시작하며 카페인 효과가 사라졌다고 해서 카페인이 체내에서 완전히 배출된 것은 아니다. 카페인은 최대 12시간 동안 체내에 남아있을 수 있어 정오 이후 커피를 마시면 밤까지 체내에 남아 뇌를 제대로 쉬지 못하게 만든다. 연구 공동 저자 줄리 캐리어 교수는 “정오 전에 섭취하는 카페인은 뇌를 각성시켜 집중력 향상에 유리하지만 정오 이후에는 신체 회복을 방해할 수 있다”고 말했다.

한편, 이 연구 결과는 ‘네이처 커뮤니케이션 바이올로지(Nature Communications biology)’에 최근 게재됐다.