“빨리 자야하는데…” 한밤중 뒤척일 때 불안해지는 이유는

잠 못자면 미토콘드리아 손상
뇌가 쉬어야 한다는 신호 보내

밤에 잠이 오지 않아 뒤척이다 보면, “못 자면 큰일인데 어쩌나” 싶은 생각이 들기 마련이다. 이렇게 ‘빨리 잠들어야 한다’는 강박으로 스트레스를 받는 진짜 이유가 따로 있다고 한다. 우리 뇌가 은연중에 뇌세포 속의 미토콘드리아가 손상될까 걱정한다는 것이다.

영국 옥스퍼드대 ‘신경회로 및 행동 연구센터’의 라파엘 사나타로 교수팀은 최근 초파리를 활용한 실험을 통해 이 같은 내용을 밝혀냈다. 해당 연구는 국제학술지 ‘네이처’에 최근 게재됐다.

연구팀은 초파리를 20~25마리씩 그룹 지어서 튜브에 넣고 12시간 내내 이 튜브를 자동으로 흔드는 장치를 설치했다. 이렇게 계속 튜브를 흔들어주면 초파리는 잠들고 싶어도 계속 깨게 된다. 이른바 잠을 자지 못하는 ‘수면 박탈(sleep deprivation)’ 상태를 만든 것이다.

연구팀은 잠을 아예 자지 못한 초파리의 뇌신경이 어떻게 달라지는지 살폈다. 분석 결과 뇌 신경세포 속에 있는 미토콘드리아의 모양이 서서히 변형되고 망가지기 시작한다는 것을 확인했다. 다시 초파리들에게 충분히 수면을 취하게 하자, 앞서 손상됐던 미토콘드리아가 정상적인 모양으로 돌아왔다.

연구팀은 유전자 조작 등을 통해 미토콘드리아를 더 쪼개거나, 미토콘드리아끼리 붙이면서 초파리의 뇌세포가 어떻게 달라지는지 살폈다. 미토콘드리아를 쪼개면 수면 시간도 줄고 뇌세포가 덜 흥분한 반면, 미토콘드리아끼리 붙이면 잠이 늘고 뇌세포 흥분 정도가 올라간다는 것을 확인했다. 미토콘드리아의 모양만 바꿔도 수면의 양이 달라진다는 사실을 알게 된 것이다.

연구팀은 “잠을 못 자고 깨어있을수록 동물의 뇌세포 속 미토콘드리아는 손상을 입게 되고, 뇌는 계속 ‘큰일났다, 지금 빨리 쉬어야 한다’는 신호를 보내게 된다”면서 “이번 실험을 통해 잠은 피곤했던 뇌가 휴식을 취하는 과정인 동시에 미토콘드리아를 정상화하는 필수 생리 과정이라는 사실을 확인할 수 있었다”고 했다.