학문
엄격한비단벌레5
잠을 자면 배운 내용이 왜 오래 남나요?
공부한 뒤 잠을 자는 것이 배운 내용을 오래 기억하는 데 도움이 된다는 연구를 봤습니다. 잠든 동안에는 새로운 정보를 거의 받아들이지 않는데도 기억이 더 안정된다는 점이 궁금한데요. 수면 중 뇌에서는 어떤 과정을 거쳐 낮에 배운 내용을 장기기억으로 저장하나요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 엄격한비단벌레5님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 잠을 자는 동안 배운 내용이 오래 남는 이유는 외부 자극이 차단된 수면 상태에서 뇌가 새로운 정보 입력을 멈추고, 낮 동안 해마에 임시 저장했던 단기 기억을 대뇌 피질로 옮겨 장기기억으로 굳히는 기억 공고화 작업을 집중적으로 수행하기 때문이랍니다.
■ 비렘수면 중 일어나는 해마와 대뇌 피질의 기억 이동
낮에 공부한 새로운 개념이나 사실은 먼저 뇌의 해마라는 부위에 임시로 저장됩니다. 해마는 정보를 빠르게 받아들이지만 저장 용량이 작아 그대로 두면 쉽게 잊히는데요. 잠이 들어 깊은 비렘수면 단계에 진입하면 외부 감각 신호가 차단되면서 뇌는 낮에 학습할 때 활성화되었던 신경세포들의 신호 패턴을 빠른 속도로 반복 재생합니다. 이때 대뇌 피질의 느린 서파와 시상의 수면 방추파, 그리고 해마의 빠른 뇌파가 정교하게 박자를 맞추며 동기화되는데, 이 뇌파들의 협력을 통해 해마에 있던 불안정한 기억 정보가 대뇌 피질의 넓은 신경망으로 전달되어 안정적인 장기기억으로 자리 잡게 됩니다.
■ 시냅스 가지치기와 렘수면의 기억 통합 과정
수면은 단순히 기억을 옮기는 것을 넘어 신경 회로를 효율적으로 정리하고 연결하는 역할도 합니다. 깨어 있는 동안 뇌는 온갖 정보를 받아들이며 신경세포 사이의 연결 부위인 시냅스를 무수히 많이 형성해 포화 상태에 이르는데요. 깊은 잠을 자는 동안 뇌는 중요하지 않거나 약한 시냅스 연결은 과감히 줄이는 시냅스 가지치기를 수행하고, 학습된 핵심 기억의 시냅스만 선택적으로 강화하여 기억의 선명도를 높입니다. 이어서 꿈을 꾸는 렘수면 단계에서는 대뇌 피질로 옮겨진 새로운 지식을 우리가 기존에 알고 있던 배경지식과 서로 엮어 통합하기 때문에, 자고 일어나면 복잡한 원리가 더 잘 이해되고 오래 기억되거든요.
정리하자면,
잠을 자면 기억이 오래 남는 것은 외부 정보 유입이 멈춘 수면 시간 동안 깊은 비렘수면의 뇌파 동기화를 통해 해마의 임시 기억이 대뇌 피질의 장기기억으로 이전되고, 불필요한 시냅스는 정리되며 핵심 연결은 강화된 뒤 렘수면에서 기존 지식과 통합되는 기억 공고화가 일어나기 때문이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
수면 중에도 뇌가 완전히 쉬는 것이 아니라, 낮 동안 습득한 정보를 정리하고 장기기억으로 공고화하는 작업을 수행하기 때문입니다.
낮 동안 학습한 내용은 먼저 용량이 작고 휘발성이 강한 임시 저장소인 해마에 머물게 됩니다.
그리고 잠이 들면 해마가 낮의 기억을 반복 재생하여 뇌의 넓은 장기 저장 창고인 대뇌 피질로 전송하고, 깊은 수면 단계에서 나타나는 느린 서파와 짧은 수면 방추사 뇌파가 해마와 피질을 연결하며 기억 저장을 돕게 됩니다.
또 렘수면 단계에서는 새로 습득한 지식이 기존의 배경지식과 연결되며 더욱 단단하게 통합됩니다.
또한 낮 동안 과부하된 신경세포 연결 중 사소하고 불필요한 기억은 과감히 지워 뇌의 공간을 확보하게 되죠.
결국 이렇게 가지치기를 거치며 살아남은 학습 내용의 시냅스 연결은 오히려 더욱 굵고 선명하게 강화되는 것입니다.
결국 수면은 단순한 휴식이 아니라, 공부한 내용을 잊히지 않게 영구 저장하고 다음 날 새로운 정보를 받아들일 뇌의 용량을 비우는 과정인 셈입니다.