청소년들의 수면 습관과 뇌 상태를 MRI로 분석한 결과, 잠을 잘 자는 아이일수록 뇌가 건강하고 똑똑한 것으로 나타났다.

영국과 중국의 6개 대학에서 모인 공동 연구팀이 수면과 뇌의 연관성을 분석한 결과가 국제 학술지 Cell Reports에 16일 공개됐다.

연구팀은 3222명의 만 11~12세 청소년을 대상으로 뇌 구조와 기능을 정밀 분석했다.

아이들에게는 손목에 착용하는 수면 측정 기기(Fitbit)를 착용하게 하고, 동시에 뇌 MRI 촬영을 진행했다.

연구 결과, 서로 다른 두 가지 수면 패턴이 뇌 구조와 기능에 영향을 주는 것으로 나타났다.


늦게 자고 짧게 자는 아이들은 뇌 속 연결(신경망)이 줄어들었다.

특히 감정과 습관을 조절하는 기저핵, 감정을 다루는 편도체, 기억을 저장하는 해마 부위의 연결이 약해졌다. 말 그대로 뇌도 피곤해 보이는 상태였다.

또 자는 동안 심박수가 높은 아이들은 뇌의 전체 크기(부피)가 작아졌다.

특히 측두엽, 후두엽같이 기억력에 중요한 역할을 하는 뇌 부위가 작았다.



연구팀은 수면 습관과 뇌 상태, 인지 능력에 따라 아이들을 세 가지 유형으로 나눴다.

1형 아이들은 잠드는 시간이 늦고, 자는 시간도 짧았다. 자는 동안 심장 박동도 빠른 편이었다. 이 아이들은 뇌의 크기와 연결 상태가 가장 나빴고, 시험 성적과 언어 실력도 낮은 편이었다.

2형 아이들은 수면 습관이 평균적이었다. 자는 시간도, 심장 박동도 중간 수준이었다. 뇌 상태와 공부 실력도 보통 수준으로 나타났다.

3형 아이들은 일찍 자고 푹 자며, 자는 동안 심장 박동이 가장 안정적이었다. 이 아이들은 뇌가 크고 연결도 잘 되어 있었으며, 단어 읽기, 어휘력, 기억력 테스트에서 가장 좋은 성적을 보였다.


잠을 잘 자는 아이일수록 뇌도 건강하고, 머리도 더 잘 돌아갔던 셈이다.



‘단어 읽기 인식 테스트’에서 3형 아이들이 1형보다 약 2배 가까이 높은 점수를 받았다. 같은 나이지만 수면 습관만으로 큰 차이가 난 것이다.

연구팀은 같은 아이들을 4년 동안 추적 관찰했다.

그 결과, 3형 아이들은 시간이 지나도 꾸준히 높은 인지력과 뇌 발달을 유지했다. 반대로 1형 아이들은 계속해서 낮은 성적과 뇌 연결성을 보였다.



자는 동안의 심박수까지 뇌에 영향을 주었다. 잠잘 때 심박수가 높다는 건 몸이 제대로 쉬지 못한다는 뜻이다.

실제로 심박수가 높은 아이들은 뇌의 해마와 측두엽 등 기억력 관련 부위의 크기가 작아지는 경향이 있었다.

일찍 자고 푹 자는 습관은 뇌를 키우고, 인지 능력에까지 직접적인 영향을 준다. 때문에 청소년기에는 충분하고 규칙적인 수면이 중요하다.

최강주 기자 gamja822@donga.com