[와우! 과학] 우리가 자면서도 눈을 깜빡이는 이유

사람들은 잠을 자는 동안에도 미세하게 눈을 깜빡인다. 단순히 꿈을 꾸는 것이라고 생각하기 쉽지만 이는 잠을 자면서도 쉬지 않는 뇌 활동과 밀접한 연관이 있다.

최근 미국 캘리포니아대학과 로스앤젤레스대학, 이스라엘 텔아비브대학 등 공동 연구진은 잠을 자는 동안 눈을 깜빡이는 증상의 원인 및 뇌 활동의 변화를 관찰하는 연구를 실시했다.

일반적으로 사람은 눈이 빠르게 움직이는 단계, 즉 REM(rapid eye movement) 단계로 접어들어야 꿈을 꾸는 것으로 알려져 있다. 꿈에서 특정한 이미지를 ‘볼 때’의 반응이 바로 급속안구운동인 것으로 추측하지만, 아직까지 이를 증명한 사례는 없었다.

연구진은 간질환자 19명을 대상으로, 잠을 자는 동안 뇌에서 어떤 변화가 나타나는지를 관찰했다. 간질 환자를 이번 실험에 참가시킨 것은 일부 환자들이 발작 증상을 완화시켜주는 뇌 임플란트를 이식받았는데, 이 임플란트의 전극을 통해 뇌 세포의 활동을 추적하고 기록하는 것이 가능하기 때문이다.

2주간 잠을 자는 동안 뇌의 활동을 살핀 결과, 뇌가 REM 수면단계에 들어선 뒤 꿈을 꾸고 있다고 판단되는 시간 내내 안구가 움직이는 증상을 확인했으며, 특히 뇌 중앙 측두엽에 있는 신경세포가 엄청난 에너지를 뿜어내는 것을 확인했다.

또 중앙 측두엽이 활발하게 활동할 때 나타나는 전극의 패턴은 우리가 잠에서 깨어있는 동안 어떤 새로운 이미지를 시각적으로 보았을 때 나타나는 패턴과 매우 유사했다.

실제 연구진은 이전 연구에서 유명 연예인이나 유명 도시의 랜드마크 등의 이미지를 보는 순간 중앙 측두엽의 활동이 일제히 활발해지는 것을 확인한 바 있다.

연구를 이끈 캘리포니아대학의 이자크 프리에 박사는 “자면서 눈을 빠르게 움직이거나 깜빡이는 현상은 뇌가 꿈에서 새로운 이미지를 받아들였을 때의 반응”이라면서 “눈을 빠르게 움직이면서 꿈에서 나타나는 이미지를 ‘순간 촬영’하기 위한 행동으로 볼 수 있다”고 설명했다.

이어 “우리가 깨어 있을 때 시각적으로 새로운 이미지를 보면 중앙 측두엽의 활동이 활성화 되는데, 꿈에서도 이와 같은 현상이 나타나는 것”이라면서 “다만 학계는 여전히 꿈을 꾸는 정확한 원인 및 ‘꿈의 실체’에 대해 완벽하게 밝혀내지 못한 상태이기 때문에 추가적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최신호에 실렸다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr