잠 못 자면 뇌가 줄어든다…수면장애, 시상 구조 변화 확인

미국 플로리다 국제대학, 뇌영상 57편 메타분석…주의력·판단력 조절 시상 '풀비나르' 위축 공통 확인

플로리다 국제대학교 연구진이 수면장애가 주의력과 의사결정 등을 담당하는 뇌 영역의 물리적 구조를 바꾼다는 연구 결과를 발표했다. (AI 생성 이미지)

수면장애가 단순한 피로 문제가 아니라 뇌의 물리적 구조를 바꾼다는 연구 결과가 나왔다.

미국 플로리다 국제대학교(FIU) 연구진은 주의력·동기·의사결정을 담당하는 뇌 영역에서 수면장애와 연관된 구조적 변화를 발견했다. 이 연구는 국제학술지 Scientific Reports에 게재됐다. 수면장애는 미국에서만 5000만~7000만 명이 겪는 것으로 추산된다. 연구진은 FIU 아동가족센터에서 뇌영상을 활용한 기존 연구 57편을 메타분석했다.

연구진은 수면장애를 두 범주로 나눠 비교했다. 불면증·수면무호흡증처럼 수면 자체를 방해하는 '수면이상증(dyssomnias)' 40편과, 수면 중 이상 행동이 나타나는 몽유병·악몽장애·수면 공포증 등 '사건수면(parasomnias)' 17편이 분석 대상이었다.

두 범주 모두에서 공통으로 확인된 변화는 시상(thalamus)이었다. 수면장애 전반에 걸쳐 시상의 구조적 감소가 관찰됐으며, 특히 풀비나르(pulvinar) 핵에서 구조적 완전성이 줄어든 것이 확인됐다. 풀비나르는 시상의 일부로, 고차원적 사고와 집중력 유지, 정보 필터링에 핵심적인 역할을 한다. 연구진은 이 부위에서 인지 조절과 주의력 방향 설정을 담당하는 구조적 변화를 발견했다.

사건수면에서는 추가적인 변화도 포착됐다. 동기·의사결정·감정 조절에 관여하는 후대상피질(posterior cingulate cortex)에서 구조적 변화가 나타났으며, 이는 몽유병이나 반복 악몽 환자에게서 기분·행동·감정 조절의 어려움이 동반되는 이유를 설명하는 단서가 될 수 있다.

반면 불면증·수면무호흡증 등 수면이상증에서는 이 범주에서만 나타나는 일관된 구조적 변화가 확인되지 않았다. 이는 수면이 방해받는 방식에 따라 뇌가 다른 방식으로 영향을 받을 수 있음을 시사한다.

연구를 이끈 FIU 인지신경과학 박사과정 졸업생은 "기존 연구는 수면장애를 하나씩 따로 다뤄왔다"며 "여러 연구를 아울러 보니 수면 문제가 집중력·의사결정·일상 기능에 영향을 미치는 이유를 설명하는 공통 패턴을 찾을 수 있었다"고 밝혔다. 이어 "수면 문제를 겪는 사람이 많은 만큼, 뇌에서 무슨 일이 일어나는지 이해하는 것이 더 나은 치료법과 진단 도구, 맞춤형 치료 개발의 핵심"이라고 덧붙였다.

다만 이번 연구에는 중요한 한계가 있다. 연구진은 수면장애와 뇌 구조 변화 사이의 인과관계를 규명하지 못했다. 수면 문제가 뇌 변화를 유발하는지, 뇌의 구조적 차이가 수면장애로 이어지는지, 혹은 두 과정이 동시에 일어나는지는 아직 불분명하다. 향후 연구는 몽유병·렘수면 행동장애 등 개별 사건수면을 더 세밀하게 들여다볼 계획이다.

FIU 신경정보학·뇌연결성 연구소장인 매슈 한 교수는 "수면의 중요성에 대한 인식이 높아지면서 뇌에서 무슨 일이 벌어지는지 이해해야 한다는 긴박감도 커지고 있다"고 말했다. 이번 연구 결과는 서로 다른 수면장애가 뇌에 미치는 영향을 가장 포괄적으로 살펴본 연구 중 하나로, 조기 진단과 맞춤형 치료 개발의 토대가 될 수 있다는 평가를 받고 있다.