미국 미주리 주 페스투스에 사는 블레인 에그마이어(15)가 전날 밤 축구를 한 뒤 토요일 아침 늦잠을 자고 있다. “저 아이는 10시간은 자야 해요.” 어머니 신디가 말한다.

각성 상태와 수면 상태는 어떻게 구분하는가? 미국 위스콘신대학교의 시몬 사라소 연구원이 잠을 자고 있는 환자들에게 느린 뇌파를 유도하는 장치를 보여주고 있다. 경두개자기자극(TMS)이라고 부르는 이 기술은 수면장애 환자가 깊은 수면을 회복하는 데도 도움을 줄 수 있다

뉴욕 리버데일에 있는 히브루 요양원에서 레크리에이션을 담당하고 있는 카레나 라레키(맨 왼쪽)가 환자들의 아침운동을 이끌고 있다. 치매와 노인성치매 환자는 시간 감각이 뒤죽박죽되면서 새벽 2-3시에 일어나기 일쑤다. 그래서 요양원에서는 외래환자를 위해 저녁 7시에서 다음날 아침 7시까지 철야 레크리에이션 프로그램을 시행하고 있다. “그들 생체시계가 뒤바뀌어 있어요.” 레크리에이션 프로그램실장 데보라 메시나는 말한다. “할 수 없이 우린 낮에 해야 할 일을 밤에 하고 있는 거죠.”

생후 7개월의 마일스 주스테가 잠을 자고 있다(플로리다 주 마이애미).

졸음운전으로 발생하는 교통사고가 연간 최소 10만 건에 이르고 있다. 미국 워싱턴주립대학교의 수면-작업연구센터 연구팀은 가상현실 실험을 통해 수면결핍이 운전과 주의력에 미치는 영향을 연구하고 있다. “깜빡하는 사이에요.” 연구팀을 이끌고 있는 브라이언 빌라 교수는 말한다. “지나치게 피곤할 땐 뇌가 갑자기 방전됩니다. 바로 그 때 소가 길을 건너고 있다면 사고가 나는 거죠.”

태아의 뇌가 자궁에서 발달하는 모습은 인간 태아와 비슷하다. 독일 프리드리히 쉴러 대학교의 마티아스 슈왑 박사는 양 태아의 뇌를 통해 출생 전 인간 태아의 수면을 연구하고 있다

슈왑 박사는 양 태아의 뇌(위)에 전극을 붙이고 전선을 어미 양의 자궁과 연결해 양 태아의 수면 상태를 관찰하고 있다(왼쪽). 연구 결과 태아의 수면은 REM수면이 아니고 거의 대부분 깊은 수면인 것으로 밝혀졌다.

미국 워싱턴주립대학교의 수면-작업연구센터가 수면결핍이 경찰관에게 미치는 영향을 연구하기 위해 범죄행위를 비디오로 재생해 주면서 경찰관들이 얼마나 빨리 그리고 정확하게 반응을 나타내는지를 측정하고 있다. 경찰관의 90% 이상은 끊임없이 피로에 시달리고 있다고 말한다. 85%는 졸음운전으로 사고에 처할 수 있다고 말한다. 경찰관은 범죄자들의 공격보다는 졸음운전으로 목숨을 잃는 경우가 많다. “경찰관도 비행기조종사나 열차운전사와 마찬가지로 근무시간을 제한하는 지침이 마련되어야 합니다.” 연구팀을 이끌고 있는 브라이언 빌라 교수는 말한다.

눈의 망막세포는 일광주기를 감지하여 뇌의 24시간 생체시계를 설정한다. 미국 보스턴의 브리검 여성병원 연구팀에 따르면 파란 빛이 생체시계를 가장 효과적으로 재설정한다고 한다. 이 연구결과는 여객기 여행자들의 시차피로와 야간근무자들의 졸림을 해결하는 데 도움이 된다.

밤새 야근한 미국 스포케인 경찰서의 브라이언 에커슬리 경찰관이 피곤해 하고 있다. 그는 매일 오후 4시 30분부터 다음날 새벽 3시10분까지 일한다. 수면부족은 생각보다 건강에 해롭다. 24시간 잠을 못 자면 한 시간에 위스키 3잔을 마신 것과 같다.

수면모자: 매디슨의 위스콘신대학교 수면-의식연구센터에서 학생 데이비드 포저가 수면연구용 모자를 쓰고 있다. 그는 잠자기 전 여러 시간 동안 비디오 게임을 했다. 수면 중에는 뇌파 모니터가 잠자기 전 비디오 게임으로 활성화된 특정 뇌 부위의 활동을 관찰한다.