수면의 중요성
우리 잠 좀 잡시다..
나는 대학교 2학년때 즈음 불면증으로 꽤나 고생을 했다. 수면이 얼마나 인간의 인생에 중요하고 삶의 질에 영향을 미치는지 절실히 깨달았다. 그래서 불면증 혹은 수면장애를 나름 예방(?)하고자 하는 마음으로 이런저런 자료를 찾아 수면에 관련된 글을 써봤다. 수면에 어려움을 겪거나 잠을 줄여가면서 일상생활 하시는 분들이 한번 읽으시고 도움을 받으셨으면 한다.
수면의 이로움
건강의 핵심은 수면이다. 수면의 질은 삶의 질에 영향을 미친다. 수면은 뇌에 내장된 시계라고 할 수 있는 일주기 리듬과 긴밀한 상관관계가 있다. 일주기 리듬은 시상하부의 조절을 받으며 체온, 배고픔, 수면, 각성상태 등의 작용들을 통제한다. 또한 신경호르몬을 조절하는데 이 리듬이 깨지면 수면 패턴도 망가지고 신체적, 정신적 결핍이 생길 수 있다.
수면은 건강에 많은 이로움을 가져다 준다. 스트레스를 감소시키고, 통증을 완화하고, 집중력을 향상시키고, 의사결정에 도움을 준다. 수면 도중 뇌와 심장은 휴식을 취할 수 있고 피로 회복이 된다. 또한 수면은 생체시계 역할을 하고, 세포의 신진대사를 돕기도 하고, 면역력을 강화시키고, 기억을 정리하고 저장하며 강화시킨다. 얼굴윤곽 형성하고 성기능을 유지시키는 역할까지 한다. 수면 부족은 체중, 심장, 면역계에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 수면 부족이 극에 달한 수면장애의 경우, 약물이나 알코올 중독으로 이어질 위험성이 높아진다.
우을증과 세라토닌
수면은 현대인들이 많이 겪는 우울증에도 영향을 받는다. 우울증은 수면부족으로 이어질수 있다. 우울증은 세라토닌이라는 감정, 기억, 수면, 성기능 등의 조절에 관여하는 신경전달물질과 긴밀하게 연관되어 있는데, 세라토닌이 체내에서 결핍되면 우울증이나 불안증 등 정신질환을 유발할 가능성이 있다. 자연스럽게 세라토닌 수치를 높이는 방법이 있다. 낮 동안 밝은 빛을 쬐면 세라토닌이 증가하고 일주기 리듬에 맞춰진다. 세라토닌의 증가는 통증의 감소로 이어지기도 하는데 한 연구에 따르면 척추수술을 받은 후 창가 쪽에 자리해 햇빛을 받은 환자들은 진통제를 덜 필요로 했다. 환경상 나가기 어렵거나 창가자리에서 떨어져 있다면 낮 동안은 환한 조명아래 있는 것도 도움이 되기도 한다.
수면과 멜라토닌
수면시간이 정해져 있을 때, 뇌는 잠들기 30분 전부터 멜라토닌을 분비한다. 멜라토닌은 세라토닌에서 만들어지고 수면을 돕는 역할은 한다. 앞서 언급했든, 낮 동안 밝은 빛을 쬐면 세라토닌이 증가하고, 밤중 수면을 돕는 멜라토닌도 생성된다.
해마의 역할
잠은 학습 강화와 기억력 형성에 중요한 역할을 한다. 해마는 뇌의 한 부위로 기억 형성에 핵심적인 역할을 한다. 그리고 이 해마는 숙면을 했을 때만 제대로 기능한다.
수면과 호르몬
그렐린은 배고픔을 느끼게 하는 호르몬이다. 수면도중 분비될 시 수면에 방해를 줄 수 있다. 그러므로 수면 시 허기짐을 느끼지 않는게 중요하다.
렙틴은 식용억제 호르몬으로 수면에 도움을 준다. 렙틴이 활성화 되면 뇌는 배고픔을 느끼지 않으므로 수면에 방해되는 요소가 사라진다.
빛과 일주기 리듬, 그리고 수면
수면 시간이 일주기 리듬과 맞춰있을 때 수면의 질이 가장 좋다. 침실에 밝은 전등, TV, 컴퓨터, 핸드폰 등 다른 광원들이 켜져 있으면 뇌는 아직 낮이라고 착각해 일주기 리듬에 변동이 생긴다. 그러므로 수면 시간이 가까워지면 밝은 빛은 피하고 침실을 어둡게 하는 것이 수면에 도움이 된다.
반면 취침시간의 변화는 일주기 리듬과 수면 시간의 밸런스를 깨트릴 수 있다. 생체시계의 특정한 시간에 취침하는 것이 뇌에 좋다. 뇌는 시상하부에서 멜라토닌의 분비를 촉진하므로 취침시간임을 알린다. 뇌는 훈련을 필요로 하는 개와 같아서 명확한 취침시간이 있어야 하고, 매일 꾸준히 지켜는 훈련을 해야 한다.
질 높은 수면을 위해서는 잠자기 편한 환경으로 만들어야 한다. 잠자리가 불편하면 뇌의 스트레스 반응이 활성화 되고 숙면을 방해할 수 있다. 앞서 언급한 밝기 외에도 침실의 온도, 소음, 냄새 등은 수면에 방해 요소가 될 수 있다. 소음제거가 어렵다면 환풍기 소리 같은 백색소음을 더하는 것이 도움이 된다. 덧붙여 자기 전 야식, 음주 과한 운동 등도 수면에 방해를 줄 수 있으니 피하는 것이 좋다.
수면과 신경전달물질, 호르몬의 역할
수면은 스트레스를 줄이는 역할도 한다. 반면에 불면증 등 수면장애는 심한 스트레스를 유발할 수 있는데 스트레스와 불면증에 상관관계를 연구한 결과에 따르면 불면증 환자는 수면 전과 수면 중에도 스트레스 호르몬이 증가했다.
만성적으로 불면증에 시달리게 되면 뇌에서 노르에피네프린 수용체의 생성이 감소하고 이는 환자들을 스트레스에 더 취약하게 만든다. 스트레스의 증가는 질 나쁜 수면으로 이어진다. 반대로, 스트레스가 감소하면 수면도 개선되고, 반대로 수면이 개선되면 스트레스도 감소한다.
*노르에피네프린은 호르몬이자 신경전달물질로 우울, 불안과 관련되며 기분을 조절한다.
수면은 도파민을 생성하는 역할도 한다. 도파민은 호르몬이자 신경전달물질로 수면, 기분, 학습과 관련되어 있다. 도파민은 *서파수면과 *렘수면을 조절하는데 도움을 준다. 도파민은 수면, 통증, 우을증에 영향을 미치고 수면, 통증, 우을증 역시 도파민에 영향을 미친다. 서파수면, 렘수면관련 설명은 아래와 같다.
수면 1단계: 가벼운 선잠으로 뇌파속도가 느려진다, 어떤 사람들은 잠들었단 사실을 인지하지 못 하기도 한다. 1단계가 10분이상 지속되면 2단계로 넘어간다.
그 후 1시간 정도 후에 3, 4단계: *서파수면으로 뇌 전기활동 속도가 떨어진다.
*렘(REM)수면: 뇌가 더 활발히 활동한다. 우을증 환자의 경우 렘수면 양은 증가하고, 서파수면 양은 감소한다. 숙면을 잘 하지 못한다.
수면은 통증을 완화시키는 작용도 한다. 질 좋은 수면을 하지 않으면, 부정적인 기분이 들기 쉽고, 통증이 악화된다. 이는 다시 수면에도 악영향을 끼친다. 수면, 감정, 통증은 서로가 서로에게 영향을 미친다. 지속적으로 수면을 취하지 못하면 통증이 증가하기도 하는데, 이는 주기적으로 잠을 자는 것 (횟수) 보다 지속적인 수면을 취하는 것 (총량)이 통증 완화에 더 도움이 된다는 뜻이다. 예를 들면 하루에도 여러 번 낮잠을 자는 것은 통증 완화에 도움이 되지 않고, 밤에 도중에 깨지 않고 지속적으로 자는 것이 통증 완화에 도움이 된다. 한 연구에 따르면 질 낮은 수면을 하는 사람들은 뇌 전체적인 부분에서 엔돌핀 양이 감소했다. 엔돌핀은 뇌가 스스로 만들어내는 모르핀 (진통제) 이라고도 불리는 행복감을 주는 신경전달물질이다. 수면부족은 엔돌핀을 감소시키고 감소된 엔돌핀은 완화되기 힘든 지속적인 통증을 초래한다.
Benefits of Sleep
Sleep is the key factor when it comes to one’s health. The quality of sleep affects overall well-being of one’s life. Sleep is also closely correlated with the circadian rhythm, which is an internal clock built in the brain. The circadian rhythm is controlled by the hypothalamus and is in control of regulating body temperature, hunger, sleep, wake, and etc. It also controls neuro-hormones, which may lead to disturbed sleep patterns and physical/mental deficiencies when unregulated.
Sleep brings many benefits to overall health in which it reduces stress, relieves pain, improves concentrations, and helps to make better decisions. During sleep, one’s brain and heart can rest and recover from fatigue. Sleep also functions as a biological clock, helps cell metabolism, improves immunity, organizes, stores, and strengthens memory. Not only that, sleep plays a role in forming contour of face and maintaining sexual functions. Lack of sleep may have negative impacts on body weight, cardiovascular system, and immune system. Sleep disorder, which is the extreme case of sleep deprivation, may even lead to substance or alcohol abuse.
Depression and Serotonin
Many people these days suffer from depression and depression may lead to sleep loss. Depression is closely correlated to neurotransmitter called serotonin, which is in control of regulating emotions, memory, sleep, and sexual functions. Serotonin deficiency may lead to mental diseases like depression and anxiety. There is a natural way to increase serotonin level. Sun exposure during the day time may lead to higher level of serotonin as well as optimized circadian rhythm. Increased level of serotonin may lead to pain relief; according to a study, patients who were placed near the sunlight required less pain killers after spinal surgeries. Staying under an artificial bright light may also help when sun exposure is unavailable.
Sleep and Melatonin
When sleep schedule is set, the brain secretes melatonin 30 minutes prior to falling asleep. Melatonin is produced from serotonin and it helps with sleep. As mentioned earlier, sun exposure promotes serotonin secretion, which helps produce melatonin that helps falling asleep.
Dopamine and Sleep Stages
Sleep also releases dopamine. Dopamine is hormone as well as neurotransmitter and is associated with sleep, mood, and learning. Dopamine helps regulating *non-REM sleep and *REM sleep. Dopamine affects sleep, pain, and depression and they also affect dopamine. The explanations of Non-REM sleep and REM sleep are down below.
Sleep stages
Stage 1: Light sleep with slow brain-waves. Some people may not even realize that they were asleep. After 10 minutes of the first stage, sleep proceeds to the second stage.
*Non-REM sleep: Stage 3-4 after an hour of sleep. Electrical activity of the brain slows down.
*REM sleep: The brain is more active. In the case of patients with depression, REM sleep increases and Non-REM sleep decreases. The patients don’t sleep well.
Hormones
Ghrelin is a hunger hormone that arouses hunger. If secreted during sleep, it may cause sleep disruption. Therefore, going to sleep with a slightly full stomach is advised.
On the other hand, leptin is a hunger-inhibiting hormone. When it is activated, the brain doesn’t feel hunger, which ends up eliminating the sleep disturbing factor.
Hippocampus
Sleep plays a critical role in learning and memory formation. Hippocampus is a part of brain which is in charge of forming memories and it functions properly only after good night’s sleep.
Light and Circadian Rhythm
The quality of sleep is the best when sleep time is in line with the circadian rhythm. There may be a fluctuation in the circadian rhythm when the brain thinks it is the daytime deceived by the artificial lights such as TV, computer, and phone etc. Therefore, when the bed time approaches, avoiding bright light and darkening the bedroom helps sleep better.
On the other hand, changes of the sleep time may modify the circadian rhythm. Sleeping at the biologically favorable time is best for the brain. The brain signals when to go to sleep by promoting melatonin secretion in the hypothalamus. The brain is like a dog that needs to be trained. Better quality sleep requires concise and regular bed time schedule.
High quality sleep requires comfortable sleep environment. Uncomfortable sleeping environment may activate stress response in the brain and disturb sleep. As mentioned earlier, there may be other sleep-disturbing factors such as temperature, noise, and smell other than light. If removing background noise is not possible, introducing white noise may help. In addition, midnight snacking, over-eating, drinking, and excessive exercise before going to bed may interfere with sleep and are advised to be avoided if possible.
Stress and Sleep Disorders
Sleep also releases stress. On the other hand, lack of sleep may cause extreme stress according to a research. The research reported that there is a relation between stress and sleep disorder; the patients suffering from insomnia showed increased stress level both before and during sleep.
Chronic insomnia reduces the production of *norepinephrine receptors in the brain, which leads patients to be more vulnerable to stress. Increased stress leads to poor quality sleep. On the other side, if the level of stress decreases, the quality of sleep improves and if the quality of sleep gets better, the level of stress reduces.
*Norepinephrine is a hormone and a neurotransmitter that regulates mood and is associated with depression and anxiety.
Sleep and Pain Relief
Sleep also helps release pain. If one doesn’t sleep well, they might deal with negative moods and exacerbated pain, which in turn, have a negative impact on sleep. Sleep, emotions, and pain affect one another. Consistent lack of sleep may increase pain, which means that consistent sleep (total time) is better than periodical sleep (number of times) in terms of pain relief. To be specific, napping several times throughout the day doesn’t help relieving pain, but consistent sleep throughout the night without waking does. According to one research, people with poor quality sleep showed overall decrease in the level of endorphins in their brains. Endorphins are euphoric neurotransmitters also called morphine that the brain produces on its own. Lack of sleep reduces endorphin and reduced endorphin results in prolonged and persistent pain that is difficult to relieve.
References
앨릭스 코브. (2018). 우울할땐 뇌과학. 심심
한진규. (2016). 수면밸런스. 다산라이프.
Works Cited
Serotonin: What It Is, How to Increase It, and Can You Have Too Much?. (February 16, 2023) [Website] Retrieved from What Is Serotonin? (verywellmind.com)
Mascarel, P. (2019). [Sleep disorders and their treatment in post-traumatic stress disorder]. PubMed, [Sleep disorders and their treatment in post-traumatic stress disorder] - PubMed (nih.gov)
