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[2021 겨울호] 2-생명과학과가 본 겨울나기

  • 김현준
  • 2022-02-25 07:00:05

2021 WINTER 공대생이 보는 세상 2

생명과학과가 본 겨울나기
Dept. of Life Science





추운 날씨에 밖에서 오래 있다가 따뜻한 집 안으로 오니 몸이 되게 나른하네.

피곤해서 지금 누우면 바로 잠이 들 것 같아. 여기서 잠깐! 잠의 역할은 무엇이며, 우리가 잠을 자는 이유는 무엇일까?

잠의 역할?

우선, 진화적 관점에서 잠은 야생에서 자신을 큰 위험에 빠뜨리는 일로 볼 수 있어. 잠을 자는 동안 천적에게 무방비로 노출될 수 있기 때문이지. 그런데도 인간을 포함한 많은 동물은 잠을 자는데, 이것은 잠이 생존에 있어서 필수적이기 때문이야.
그림 1. 잠을 자는 사자
실제로 잠은 육체적 피로를 해소할 뿐만 아니라, 뇌 기능 회복에도 큰 역할을 해. 인간의 뇌에는 1,000억 개의 뉴런과 100조 개의 시냅스가 있어. 낮 동안에 신경 세포의 시냅스 강화가 일어나며 그 강화된 시냅스 속에 기억이 저장된다면, 잠을 자는 동안에는 그 시냅스들을 정리하는 일련의 과정이 일어나. 인간의 수면은 REMNREM 수면으로 나뉘는데, 그중 NREM 수면 중에 주로 뇌의 필요 없는 시냅스를 제거하고, 살아남은 시냅스를 강화하지. 기억은 제대로 남기고, 필요 없는 시냅스는 지워서 다음날 새로운 정보를 받아들일 수 있도록 하는 거야. 실제로 수면 부족이 인지 능력을 감소시키고, 치매 발병률을 높이는 만큼 잠은 뇌 기능 유지에 정말 중요한 역할을 해.
그림 2. 수면의 단계

잠을 자는 이유

또한, 최근에 나온 이론에 따르면 우리가 잠을 자는 가장 큰 이유는 하우스키핑 Housekeeping 과정을 위해서라고 해. 하우스키핑 유전자는 세포 내 DNA 복제나 세포의 생명 활동과 기능 유지에 필수적인 유전자로, 이 유전자의 발현을 위해서는 NREM 수면 상태의 뇌가 필요해. 실제로 NREM 수면 상태에서 뇌 신피질의 온도가 떨어지고 저온 유도성 RNA-결합 단백질 및 RNA-결합 모티프 단백질 3 유전자의 발현이 일어나는 것이 밝혀졌어. 아직 명확히 규명되지는 않았지만, 과학자들은 이때 생겨난 단백질이 뇌의 리모델링을 돕는 것으로 추정하고 있고, 관련된 연구를 계속하고 있어.
그림3. 수면 유도


이렇게 잠이 인간에게 정말 중요한 만큼 다들 충분히 잠을 자 가면서 공부하면 좋겠다. 나도 지금 너무 졸리네. 얼른 자러 가 볼게!


하우스키핑 과정과 우리가 잠을 자는 이유에 대해 더 알아보기
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ALIMI 27기 무은재학부 김현준

미래의 포스테키안 여러분! 궁금한 게 있다면 언제든지 편하게 질문해 주세요. 나중에 꼭 학교에서 볼 수 있길 바라요 ㅎㅎ

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