렘수면과 비렘수면은 왜 번갈아 나타나나요?

Question

성별

남성

나이대

50대

수면 중에 렘수면과 비렘수면이 주기적으로 반복된다고 배우는데, 이 두 수면 상태가 각각 어떤 역할을 하길래 하룻밤 사이에 여러 번 교대로 나타나는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

말씀해주신 것처럼 수면은 렘수면과 비렘수면으로 구성되어 있으며, 렘수면은 전체 수면의 20~25%, 비렘수면은 75~80%를 차지하는 것으로 알려져 있습니다. 렘수면과 비렘수면은 약 90-120분 주기로 반복되어 하룻밤에 약 5회 정도를 가지게 됩니다. 렘수면은 몸의 근육은 이완되어 거의 움직이지 않지만 뇌는 활발히 활동하며, 낮에 학습한 정보를 장기 기억으로 저장하고, 꿈을 꾸는 단계로 보시면 됩니다. 비렘수면은 3단계로 나뉘며, 가장 깊은 단계인 3단계에 이르면 성장 호르몬이 분비되고, 신체의 회복이 이루어지는 단계로 보시면 됩니다. 깊은 수면이 부족해지면 뇌의 노폐물 제거 능력이 감소하면서 퇴행성 뇌 질환의 위험이 늘어나고 집중력 및 기억력 저하가 나타날 수 있습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최성훈 내과 전문의입니다.

렘수면(REM)과 비렘수면(NREM)이 주기적으로 교대하는 이유는 '신체 청소 및 복구'와 '뇌 정보 정돈 및 감정 정리'라는 전혀 다른 두 가지 필수 작업을 뇌가 효율적으로 나눠서 처리하기 위해서입니다.

비렘수면 (NREM)은 "몸의 휴식과 뇌 청소" 시기로 뇌파가 느려지면서 성장호르몬이 집중 분비되어 낮 동안 지친 근육, 조직, 면역계를 복구하며 뇌척수액이 뇌 세포 사이에 쌓인 독성 단백질(베타 아밀로이드 등)을 씻어내는 '글림프 시스템'이 주로 비렘수면 중에 활성화됩니다.

렘수면 (REM) 단계에서는 낮에 입력된 단기 기억 중 중요한 것은 장기 기억 저장소로 옮기고, 쓸데없는 정보는 삭제하며 낮 동안 겪었던 스트레스나 불안을 완화하는 감정 조절 작용이 일어납니다. 이때 뇌 활성도는 깨어있을 때와 비슷하지만, 꿈꾸는 대로 몸이 움직이지 않도록 근육은 완전히 마비(임시 마비) 상태가 됩니다.

뇌가 이 두 작업을 일괄 처리하지 않고 약 90~120분 단위로 교대시키는 데는 중요한 생물학적 이유가 있습니다.

비렘수면 동안 불필요한 신경 연결을 쳐내어 뇌 용량을 확보(신경 가소성)하면, 바로 이어지는 렘수면에서 남아있는 중요한 기억들을 기존 지식 체계와 창의적으로 연결합니다. 이 작업을 한 번에 다 처리하면 기억 간 충돌이나 과부하가 생길 수 있어 분할 처리 방식을 취합니다.

또한 렘수면 중에는 뇌의 에너지 소모가 극심하고 체온 조절 능력이 떨어지는데 만약 몇 시간 동안 연속으로 렘수면만 지속되면 뇌의 과열 및 체온 이상이 발생할 위험이 있습니다. 따라서 비렘수면으로 돌아가 뇌를 식히고 신체 항상성을 되찾는 것입니다.

수면 주기가 끝나는 렘수면 직후에는 아주 잠깐 깼다가 다시 잠드는 미세 깨어남이 일어나는데 야생 환경에서 자는 동안 주기적으로 주변 위험을 살피던 진화론적 흔적입니다.

하룻밤(약 7~8시간) 동안 4~5회 반복되는 수면 주기는 밤과 새벽의 구성 비중이 다릅니다.

수면 초반 (수면 시작 후 3~4시간)에는 육체 피로 회복과 뇌 청소가 시급하므로 비렘수면(깊은 수면)의 비중이 큰 반면 수면 후반 (새벽~아침)에 신체 복구가 어느 정도 완료되면, 아침에 깨어난 직후 뇌가 제대로 작동할 수 있도록 렘수면의 비율이 점점 길어집니다.

이 때문에 수면 시간이 지나치게 짧아지면 새벽에 집중된 렘수면을 충분히 누리지 못해, 아침에 머리가 멍하고 감정 조절이 어려워지게 됩니다.