아침 7시에 알람을 맞춰놓고 잠들었는데 6시 40분부터 눈이 떠진 경험, 한 번쯤은 있으실 겁니다. 심지어 알람을 꺼둔 주말에 일찍 잠에서 깨면 침대에서 일어날지 조금 더 잘지 고민되기도 하는데요. 분명히 전날 밤 피곤해 깊이 잠들었다고 생각했는데 알람이 울리기도 전에 잠에서 깨는 이유는 무엇일까요?

사실 여기에는 과학적인 비밀이 숨겨져 있습니다.

■ 주말에도 같은 시간에 눈 번쩍…생체시계 알람 때문이다?

우리 몸에는 '생체시계'가 내장돼 있습니다. 생체시계란 지구가 자전하면서 생기는 낮과 밤의 주기에 맞춰 우리 몸에서도 체온과 심장박동, 호르몬 분비 등에 변화가 생긴다는 원리인데요. 올해 노벨 생리의학상 수상자들은 잠과 체온, 신진대사 등에 영향을 미치는 생체시계의 기능을 증명해 그 공로를 인정받기도 했습니다.

생리의학상 수상자들은 ' PER '이라는 단백질의 농도가 생체리듬에 맞춰 24시간 주기로 변화한다는 것을 밝혀냈습니다. PER 단백질은 수면 주기에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 평소 잠들었던 시간에 깨어 있으면 피곤함을 느끼는 이유도 바로 PER 때문입니다.

잠에서 깨는 것도 같은 원리입니다. 출근하거나 학교에 가는 평일이면 우리 몸은 일정한 시간에 일어나는 것을 반복하게 되는데 생체시계가 이를 기억했다가 쉬는 날 같은 시간에 평소 일어날 때의 체온과 혈압, 심장박동 상태를 만들어 눈을 뜨게 되는 겁니다.

■ 깜깜한 동굴 속에서도 24시간에 맞춰 활동할 수 있었던 이유는?

실제로 생체시계와 관련된 흥미로운 연구도 있습니다. 1962년, 프랑스인 동굴 탐험가이자 지질학자인 미셸 시프르( Michel Siffre )는 약 두 달 동안 빙하 지하 동굴에 들어가 고립된 생활을 했습니다. 빛이나 시계가 없어도 신체 활동이 주기적인지 궁금해 직접 체험에 나선 겁니다.

그는 하루가 지나면서부터 시간과 날짜를 혼동하기 시작했습니다. 동굴 안에서 빛없이 지낸 지 열흘이 지나자 그는 밤을 낮으로 착각하기도 했습니다. 하지만, 시프르를 관찰한 연구팀원들이 발견한 결과는 놀라웠습니다. 시프르가 잠에서 깨고, 식사하고, 잠드는 주기가 약 24.5시간으로 규칙적이었던 겁니다.

1700년대 프랑스 천문학자였던 장 자크 도르투 드 메랑( Jean Jacques d' Ortous de Mairan )은 식물로 생체시계를 입증했습니다. 그는 낮 동안 햇빛을 향해 잎이 활짝 펴지고 밤에는 접히는 미모사를 햇빛이 전혀 들지 않는 지하 와인 창고에 옮겨 심었습니다. 그 결과 미모사가 햇빛이 없어도 밖에 있을 때와 마찬가지로 일정한 시간에 잎을 폈다 접는 것을 발견했습니다. 이후 많은 과학자들이 식물은 물론 동물, 인간의 몸에도 일정 주기의 '생체리듬'이 있다는 것을 밝혀냈습니다.

■ '알람 너무 시끄러워'…스트레스 때문에 잠에서 깨는 우리 몸

알람이 울리기 전에 잠에서 깨는 또 다른 이유는 스트레스의 영향도 있습니다. 시끄러운 알람을 듣고 깼던 부정적인 경험이 반복되고 학습되면서 우리 몸이 본능적으로 거부 반응을 일으킨다는 겁니다. 최근 미국 월간 잡지 리더스다이제스트는 "우리 몸은 시끄러운 알람 소리로 인한 스트레스를 피하기 위해 본능적으로 눈을 뜬다"는 수면 전문가들의 설명을 소개하기도 했습니다.

연구 결과에 따르면 밤새 숙면을 취한 사람의 몸에서는 기상 1시간 전부터 스테로이드 호르몬의 일종인 코르티솔이 분비됩니다. 코르티솔은 급성 스트레스에 대항하기 위해 분비되는 호르몬입니다. 잠에서 깨기 전부터 우리 몸은 '일어나야 한다는 압박감', '시끄러운 기상 알람' 등에 대한 걱정으로 스트레스에 시달리고 있는 겁니다.

(기획·구성: 윤영현, 장아람 / 디자인: 김은정)    

윤영현 기자( yoon @ sbs . co . kr )