16세기 영국의 극작가이면서 문필가였던 토마스 데커(Thomas Dekker)는 잠의 중요성을 알고 있었던 인물이다. 몸을 건강하게 묶어주는 ‘금사슬(golden chain)’이라고 했다. 그리고 지금 과학자들이 그의 주장을 증명하고 있다.

남자와 여자들이 11일간 깨어있으면서 신체 내 어떤 증상이 발생하는지 관찰한 바 있다. 그 결과 시간이 경과할수록 집중력과 지각력이 떨어지는 것으로 나타났다. 잠의 부족과 잠의 질 저하가 비만, 심장질환 등을 유발한다는 연구 결과도 발표됐다.

잠과 정신적 능력 간에 밀접한 상관관계가 있음을 말해주는 대목이다. 그럼에도 불구하고 풀리지 않는 수수께끼가 남아 있다. 왜 잠을 자야 하는지(why we need to sleep) 그 생리학적인 이유를 아직까지 명확히 설명하지 못하고 있다.

잠 메커니즘 놓고 ‘갑론을박’ 

잠에 대해 큰 관심을 갖고 있던 인물은 정신분석학의 창시자 지그문트 프로이트(Sigmund Freud, 1856~1939)다. 그는 “사람이 잠을 통해 꿈을 꾸고, 꿈을 통해 충격적이고 불안한 일을 실행한다”고 주장했다.

그는 저서 ‘꿈의 해석’을 통해 무의식의 세계를 추적해나갔다. 그러나 과학자들의 관심은 무이식이 아닌 잠 그 자체에 있었다. 가장 큰 관심은 사람을 비롯한 동물이 잠을 자는 이유다. 이와 관련 과학자들은 잠의 역사를 추적했다.

다양한 연구 결과가 발표됐는데 잠에 대해 ‘석기시대부터 전해 내려온 습관’이라는 주장을 편 과학자들이 있다. 밤이 되면 야행성 동물들이 활발하게 움직이기 시작한다. 그중에는 표범, 뱀과 같은 사나온 동물들도 다수 존재하고 있다.

사람들은 깜깜함 밤중에 숲이나 길을 헤매다가 야생동물의 밥이 될 수 있다는 사실을 잘 알고 있었다. 가급적 야간 활동을 줄여나갔을 것이다. 그리고 할 일 없는 밤 시간에 잠을 자게 됐다는 주장이다.

또 다른 주장도 있다. 낮 시간에 힘들게 일하다 보면 휴식을 필요로 하게 된다. 이를 위해 밤 시간을 이용해 휴식을 취해야 했고 그 시간에 잠을 자게 됐다는 주장이다. 그러나 이 같은 주장들은 다른 과학자들로부터 큰 호응을 얻지 못했다.

‘왜 잠을 자야 하는지’ 그 이유를 명확히 밝혀주지 못하고 있기 때문이다. 갑론을박 양상을 이어가고 있는 가운데 최근 유전자 분석을 통한 연구가 잠에 대한 무지를 해결해주고 있다. 많은 과학자들로부터 비상한 관심을 끌고 있다.

특정 유전자가 올빼미 현상 주도해    

9일 ‘가디언’ 지에 따르면 지난주에는 잠을 자야 하는 이유를 밝혀줄 연구 논문이 연이어 발표됐다. 첫 번째 논문은 워싱톤 주립대 연구팀이 다른 연구소들과 협력해 작성한 논문이다. 이 보고서는 오픈 엑세스 과학저널 ‘사이언스 어드밴스’에 발표됐다.

제이슨 거스너(Jason Gerstner) 교수가 이끄는 연구팀은 쥐 실험을 통해 ‘FABP7’이라는 이름의 유전자가 잠과 밀접한 관계가 있다는 사실을 확인했다. 이 유전자를 제거했을 때 쥐는 깊은 잠을 자지 못하고 잠을 설치기 시작했다.

이 연구 결과에 주목한 연구팀은 300명의 일본인을 대상으로 잠과 유전자와의 관계를 분석했다. 그 결과 잠을 설치고 있는 29명의 ‘FABP7’ 유전자 상태가 정상적인 잠을 자고 있는 사람들과 차이를 보이고 있는 것으로 나타났다.

이들이 발견한 ‘FABP7’ 유전자는 잠뿐만 아니라 육체적 성장과 신진대사에 영향을 미치는 것으로 확인되고 있다. 연구팀은 이 유전자와 ‘올빼미 현상(phenomenon of night owls)’과의 연관관계를 연구하고 있다.

밤에 잠을 자지 않는 습관이 고착화될 경우 유전자의 돌연변이가 일어나고, 이를 통해 생체시계(bio-clock)에 변화흘 주면서 ‘올빼미 현상’이 일어날 수 있다는 추론이다. 거스너 교수는 “유전자 연구를 통해 그동안 풀리지 않았던 잠의 수수께끼가 밝혀질 것”으로 말했다.

두 번째 논문은 ‘셀’ 지에 발표된 록펠러 대학 유전자연구소의 연구 결과다. 엘리나 파트커(Alina Patke) 교수가 이끄는 연구팀은 ‘CRY1’ 유전자에 관심을 기울이고 있다. 이 유전자의 돌연변이가 체내 시계(circadian clock)에 영향을 미치고 있다는 것.

생체시계의 한 기능인 체내 시계는 ‘하루(24시간) 주기성 시계’를 말한다. 수면과 각성 시간을 관장한다. 마이클 영(Michel Young) 연구원은 “비행기를 타고 동쪽으로 이동할 경우 시차에 차이가 발생하지만 이 유전자는 종래 수면̣·각성 시간을 고집 한다”고 말했다.

이런 현상이 반복되면 잠의 불균형이 일어나고 결과적으로 사람들로 하여금 밤이 올 때마다 잠을 자기위해 필사적인 노력을 하게 되는 불면증 효과가 발생한다는 것. 또한 당뇨병, 심혈관 질환, 알츠하이머와 같은 병을 유발할 수 있다고 말했다.

워싱톤대와 록펠러대 연구팀의 잇따른 유전자 연구 결과는 그동안 베일에 싸여 있던 잠 메커니즘의 비밀을 밝혀내고, 또한 인위적으로 잠과 관련된 질병을 사전에 방지할 수 있다는 치료 가능성을 말해주고 있다.