잠을 자는 동안 뇌의 노폐물이 청소된다? (글림프 시스템)

우리 몸은 신진대사 과정에서 생성되는 부산물들이 지속적으로 축적되면서 다양한 노폐물들이 발생한다. 이러한 독성물질들은 림프계에서 혈관과 신장을 거쳐 소변으로 배출되는 것이 일반적이다. 하지만 뇌에서 발생하는 노폐물들은 이 경로를 따르지 않는다. 왜냐하면 뇌에는 림프계가 지나가지 않기 때문이다.

 

 

하지만 그렇다고 뇌에 노폐물이 그대로 축적되지만은 않을 터이다. 그렇다면 뇌에서 발생하는 노폐물들은 어떻게 배출되는 것일까?

스탠퍼드 대학교 의학부 정신과 교수이자 동대학 수면생체리듬 연구소 소장인 니시노 세이지는 수면에 대한 전문가 중의 전문가이다. 그의 책 <숙면의 모든 것>에서는 뇌에서 발생하는 각종 노폐물들이 수면을 통해서 효과적으로 제거된다고 이야기한다.

 

스탠퍼드 교수가 가르쳐 주는 숙면의 모든 것 국내도서 저자 : 니시노 세이지 / 김정환역 출판 : 브론스테인 2020.03.18 상세보기

 

뇌의 노페물들은 앞서말했듯 림프계를 통한 배출이 불가능하기 때문에, 척수액이 뇌로 유입되어 이를 씻어내는 프로세스를 통해서 제거된다. 그리고 이러한 과정을 '글림프 시스템'이라고 말한다.

 

몸속에서 생성된 노폐물은 림프계에 모인 뒤 혈관으로 흘러들어서 소변으로 배출된다. 그렇다면 뇌는 어떨까? 뇌는 산소의 소비량도 많고, 활발하게 사용할수록 아밀로이드 베타를 비롯해 기능을 다한 단백질의 노폐물도 축적된다. 그런데 뇌에는 림프계가 지나가지 않는다. 그 대신 신경교세포의 표면에 물을 흡수하는 시스템이 있어서 뇌척수액이 뇌 안으로 흡수되어 노폐물을 씻어낸다. 이것을 '글림프 시스템'이라고 부른다. - <숙면의 모든 것>, 니시노세이지, p33 -

 

사실상 '글림프 시스템'은 비단 수면을 하는 동안만 발현되는 현상이 아니다. 비수면 시간 동안에도 상시적으로 뇌 내의 노폐물을 씻어내는 작업을 수행한다. 하지만 중요한 것은 글림프 시스템은 뇌가 휴면기에 돌입하는 수면시간에 특히 집중적으로 발동한다는 것이다. 단순히 생각해도 비수면 시간에는 뇌가 처리해야 할 업무들이 너무 많다. 실제로 워싱턴 대학교의 뇌과학 석좌교수인 마커스 라이크(Marcus Raichle)의 연구 결과에 따르면 인간의 몸무게 중 2%에 불과한 뇌 신경세포가 인간이 사용하는 전체 에너지의 약 20%를 사용한다고 한다. 이처럼 안그래도 수많은 기능을 처리해야하는 뇌는 깨어 있는 시간 동안에 '청소'에 집중할 여유가 많지 않다.

 

 

이 시스템은 수면 중에 활성화된다는 사실이 판명되었다. 깨어 있을 때도 노폐물은 제거되지만, 잠을 잘 때 4~10배 정도 활발해지는 것이다. 깨어 있을 때는 뇌에 다양한 자극이 끊임없이 들어오며, 여러 가지 활동을 처리하느라 뇌가 바쁘다. 그러나 자고 있을 때는 감각이 차단되므로 집중적으로 노폐물을 제거할 수 있다. 효율적으로 청소할 기회인 셈이다. - <숙면의 모든 것>, 니시노세이지, p34 -

 

이러한 점들을 미루어볼 때, 수면시간을 적절하게 확보하는 것은 무엇보다 중요하다. 뇌 내에 노폐물이 적시에 제대로 제거되지 못한 채 축적되면 뇌 기능에 부정적 영향을 미칠 것임은 자명하기 떄문이다. 특히 아밀로이드 베타가 제거되지 못한 채 쌓이면 인지 장애나 신경 질환으로 이어질 확률이 높아진다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 뇌 청소를 제대로 하지 않으면 그만큼 건강한 뇌를 유지하기가 힘들어진다는 것이다. 

 

즉, 수면이 부족하면 뇌의 쓰레기가 충분히 처리되지 못한다. 그 결과 아밀로이드 베타 등의 노폐물이 쌓이면 알츠하이머 등의 인지증이나 신경 질환이 일어날 위험이 높아진다는 사실도 밝혀졌다. 수면생체리듬 연구소에서는 2009년에 알츠하이머에 걸린 쥐를 통해 수면을 제한하면 뇌 내에 아밀로이드 베타가 쌓인다는 사실을 세계 최초로 보고했다. (...) 이는 나이를 먹으면 어느 날 갑자기 생기는 것이 아니다. 그러므로 젊었을 때 수면부족으로 노폐물이 많이 침착되면 그만큼 나타날 위험이 높아진다. - <숙면의 모든 것>, 니시노세이지, p34 -

 

 

그런 점에서 잠을 충분히 않는 것은 자살행위나 마찬가지다. 스탠퍼드 대학교의 디멘트 교수의 연구에 따르면 이 모든 것들을 고려할 때, 적정 수면시간은 성인 기준 8.2 시간이라고 한다. 이 말은 단순히 컨디션 유지를 위해서 잠을 많이 자야한다는 것 이상의 함의를 지닌다. 생리적인 측면과 뇌건강, 그리고 정상적인 생활을 유지하기 위해서는 7~8시간의 수면시간을 사수해야 한다는 것을 뜻한다. 우리는 반드시 뇌가 글림프 시스템을 통해 노폐물을 깔끔히 청소할 수 있는 여유를 충분히 주어야 한다. 

 

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