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출근길 버스에 앉으면 여지없이 졸음이 쏟아진다. 잠을 많이 못 잔 날이면 ‘언제 이만큼 왔나’ 싶을 정도로 깊은 잠에 빠지기도 한다. 신기한 것은 내릴 때가 되면 알람을 맞추거나 누가 깨우지 않았음에도 알아서 잠에서 깬다는 사실이다. 종종 한 두 정류장을 지나치는 경우도 있지만, 대부분 내려야 할 시간에 맞춰 잠에서 깬다. 뇌에 알람시계라도 있는 걸까?

수면 유형은 잠의 깊이에 따라 얕은 잠인 ‘렘수면’과 깊은 잠인 ‘비렘수면’으로 구분된다. 보통 지하철·버스 등에서는 주변 환경이 시끄러워 깊은 잠을 자지 못하고 렘수면 단계에 머문다. 렘수면 단계에서는 뇌가 잠들지 않고 외부 자극을 계속해서 처리한다. 이로 인해 잠을 자고 있어도 무의식적으로 평소 소요시간을 추측하거나 안내음 소리에 반사적으로 반응하게 된다. 반면 깊은 잠에 빠지는 경우, 즉 비렘수면 단계에서는 이 같은 작업이 이뤄지지 않는다.

실제 뇌파 측정기를 이용해 지하철에서 잘 때 잠의 깊이를 분석한 결과, 대부분 시간 동안 얕은 잠을 잤다는 연구결과도 있다(컬럼비아대학 연구팀). 잠든 후  30 분 동안 수면 1기 상태가 유지됐고, 외부 방해가 적었던 3분  30 초 정도만 2기에 접어드는 양상을 보였다. 수면 1기는 몸에 긴장이 남아 외부 반응에 민감한 상태며, 2기는 근육이 이완되고 눈동자가 움직이지 않을 정도로 잠에 든 상태를 뜻한다.

이런 현상은 밝은 낮이나 조명이 환한 곳에서 더 잘 나타난다. 주변 환경이 밝으면 잠을 유도하는 호르몬인 멜라토닌이 적게 분비돼 깊은 잠에 들기 어렵기 때문이다. 다만 밝고 시끄러운 환경임에도 신체가 너무 피로한 상태면 비렘수면에 들어 쉽게 깨어나지 못하기도 한다.

한편, 자동차나 지하철을 탔을 때 잠이 잘 오는 이유는 자동차·지하철에서 발생하는 진동과 관련이 있다. 일정하고 단조로운 진동이 지속적으로 몸에 전해지면 뇌에서는 이 같은 진동을 처리하지 않아도 되는 정보로 판단해 에너지를 쏟지 않는다. 이로 인해 몸이 이완되며 졸음이 쏟아진다. 아이를 재울 때 안은 상태에서 일정한 속도로 천천히 흔들어주면 아이가 빨리 잠드는 것과 비슷한 원리다.