자는 동안에도 학습 가능?...새 기억은 렘 수면때 생성

자는 동안에도 학습 가능?...새 기억은 렘 수면때 생성

학계에선 잠자는 동안 기억이 형성되거나 사라질 수 있다고 생각해 왔다. 하지만 이에 대한 마땅한 근거는 내놓지 못하고 있었다. 최근 이런 주장을 뒷받침하는 연구가 나왔다.

프랑스 PSL연구대 토마스 안드릴런 박사팀은 수면단계 중 ‘렘(REM) 수면’과 ‘가벼운 비렘 수면(NREM)’ 때 기억이 만들어지며, ‘깊은 비렘 수면’ 때에는 기억이 사라진다는 것을 발견해 8일(현지시각) 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스‘에 발표했다.

과거 연구를 통해 나왔던 잠과 기억에 대한 가설은 두 가지다. 깨어 있을 때 배운 정보가 잠자는 동안 재생되며 기억으로 새롭게 생성된다는 ‘적극적인 통합생성 가설’과 깨어있을 때 여러 활동으로 강화됐던 시냅스 연결이 자는 동안 원상태로 돌아가기 위해 약해지면서 기억이 사라지게 된다는 ‘시냅스 항상성 가설’이다.

연구팀이 내놓은 결론은 결국 이 두 가설을 한데 모은 것이다. 수면 중 단계에 따라 차이가 있을 뿐 기억의 형성과 파괴 메커니즘이 모두 발생한다는 내용이기 때문이다.

PSL research University 제공

수면장애가 없어 8시간 이상 건강한 수면을 유지하는 20~31세 사이 총 20명의 참가자를 대상으로 실험이 진행됐다. 일반적으로 건강한 수면은 렘 수면과 비렘 수면이 번갈아 나타나는데, 약 90~120분 주기로 3~5회 반복된다. 이런 수면 패턴이 정상적으로 진행되면 수면 시간은 총 7~8시간이 된다.

연구팀은 참가자들에게 7~10일 간 잠자는 동안 3.5초 간 지속되는 소리, 0.2초씩 5번 반복되는 소리 등을 주파수를 달리해 들려준 뒤 뇌파를 측정했다. 참가자가 깨어났을 때 잠자는 동안 들었던 소리를 인지하는 지 시험했다.

그 결과 ‘렘 수면’과 ‘가벼운 비렘 수면’ 때 들은 소리를 잘 인식했고, ‘깊은 비렘 수면’ 때 들은 소리는 알아차리지 못하는 것을 확인했다. 아드릴런 박사는 “깨어났을 때 소리를 기억해 인지한다는 것은 우리가 수면 중에도 새로운 것을 학습할 수 있음을 증명한 것”이라고 설명했다.

그는 이어 “렘 수면과 가벼운 비렘 수면때는 새로운 정보에 대한 기억이 생성되고 깊은 비렘 수면 때는 기억 형성이 차단된다”며 “수면 단계에 따라 매우 선택적으로 기억을 처리하고 있다는 것도 확인했다”고 덧붙였다.