수면은 <뇌의 탄생> 이전부터 존재해 왔다... (3)

수면은 <뇌의 탄생> 이전부터 존재해 왔다... (3)

==생물은 왜 잠을 자는가? 의외로 알지 못한 이유==

 

 

5, 수면을 정의하는 지표는 무엇인가?

 

수면은 뇌파의 변화를 동반한다고 언급했지만, 수면은 특별한 장치를 사용하지 않고도 더 쉽고 일반적으로 정의할 수 있다. "가역적 행동 정체", "반응성 감소", "항상성"으로 대표되는 수면의 행동 지표이다.

 

"가역적 행동 고요함"은 잠들어 있을 때는 움직임을 멈추지만 자극을 받으면 깨어나는 것을 의미한다. 마취 상태에서는 수술 등의 강한 자극을 받아도 깨어나지 않기 때문에 마취는 수면이 아니다.

 

"반응성 감소"는 약한 자극으로 쉽게 깨어나지 않는다는 것을 의미한다. 예를 들어, 창가의 의자에 앉아 느긋하게 쉬고 있을 때, 깨어 있고 의식이 있다면, 커튼이 몸에 닿자마자 바람에 펄럭이는 것을 느낄 수 있지만, 잠들어 있는 경우에는 세게 치거나 반복해서 치지 않으면 눈치채지 못한다.

 

"항상성"은 사전에 필요한 수면의 양과 이를 보장하는 메커니즘의 존재를 의미한다. 조금 어려운 개념이지만, 늦게까지 깨어 있고 충분한 수면을 취하지 않으면 아침에 일어나서 그것을 만회할 수 없다.

 

이 세 가지 지표 외에도 수면은 생체 시계의 지배를 받으며 일주 인간은 밤에 잠을 자고 야행성 쥐는 낮에 잠을 잔다. 이러한 행동 지표를 바탕으로 인간과 생쥐 등의 포유류뿐만 아니라 어류와 곤충도 잠을 잔다. 잠을 자지 않는 동물에 대한 보고는 한 번도 없었으며, 수면은 동물에게 필수적인 현상이다.

 

그렇다면, 뇌가 없는 히드라는 잠을 자나요? 내가 히드라의 수면을 실험하기 시작했을 때쯤, 한 미국 연구자들은 (히드라와 마찬가지로 뇌가 없는) 해파리의 일종도 잠을 잔다고 보고했다.

 

또한 히드라(Hydra oligactis)의 행동을 분석하기 위한 장치를 제작하여 분석을 진행한 결과, 히드라가 쉬고 있을 때 빛과 음식에 대한 반응이 느려지고, 더욱이 히드라를 오랫동안 흔들어 놓고 깨어 있으면 나중에 부족한 수면을 보충하기 위해 수면량이 증가한다는 것을 발견했다. 이것은 히드라가 잠을 자고 있다는 것을 증명하며, 잠이 반드시 뇌를 필요로 하는 것은 아니라는 것을 증명한다.(계속됨)