수면의 학설

동물에서 와 척추의 연락을 인공적으로 절단하면 대뇌쪽에서는 주기적인 수면을 볼 수 있으나, 신체쪽에서는 볼 수 없게 되므로 수면을 지배하고 있는 것은 대뇌라고 생각되고 있다. 그러나 어떻게 하여 수면이 일어나는가 하는 뇌 안 메커니즘에 관해서는 아직도 의견이 일치하지 못하고 있으나, 다음과 같은 몇 가지 설이 있다.

① 조건반사설(條件反射說):파블로프는 조건반사를 실험하던 중, 특히 조건반사가 일어나지 않게 되는 실험 상황일 때, 흔히 개가 잠에 빠지는 사실에서 조건반사를 억제하는 과정이 뇌의 특정부위에 일어나며, 그것이 대뇌 전체에 퍼지면 수면이 일어나는 것으로 생각하였다. 그러나 이 억제과정[內制止]이 구체적으로 어떤 신경 메커니즘인가는 밝혀지지 않았다.

② 자극차단설(刺戟遮斷說):소리나 빛 등의 외부자극이 잠의 방해가 된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 외부자극뿐만 아니라 내부자극, 특히 근육으로부터의 구심성 임펄스가 차단되어 뇌에 도달하지 않게 되면 잠이 오게 된다. 몸을 옆으로 하고 근육의 긴장을 풀게 하면 잠을 잘 수 있다는 것은 누구나 경험한 바이다. 내부자극으로서는 내장감각도 무시할 수 없다. 유아가 눈을 뜨는 것은 주로 공복감 ·갈증이나 오줌이 마려워서이다. 이 설을 지지하는 실험이 몇 가지 있다. 벨기에의 생리학자 프레멜이 고양이의 중뇌를 절단하면 후각과 시각 이외의 감각성 경로가 중단되어 대부분의 구심성 임펄스가 뇌에 들어가지 않게 되어 그 동물은 자연 수면과 같은 상태에 빠진다는 것을 발견하였다. 그러나 뇌로 가는 감각경로만을 선택적으로 파괴하여도 동물은 자지 않으나 감각로로부터 측지(側枝)를 받고 있는 중뇌의 망상체 부분만을 파괴하면 잠에 빠진다는 것이 발견되었는데, 미국의 생리학자 마군은 이 부분을 상행성 망상부활계(上行性網狀賦活系)라고 이름하였다. 이 부활계의 활동이 증가하면 각성하고, 그 활동이 저하하면 자게 된다고 하는 식으로 매우 명확하게 설명할 수 있으므로 이 설은 널리 인정받게 되었다.

③ 수면중추설(睡眠中樞說):기면성뇌염(嗜眠性腦炎) 환자의 뇌를 부검해 보면 모두 중추에서 에 걸쳐 침해되어 있어서 시상하부의 전부(前部)가 침해당하면 불면상태가 되고, 시상하부의 후부(後部)가 침해당하면 기면이 되는 것으로부터 뇌간부에 수면을 조절하는 중추가 있다고 생각되었다. 또한 동물을 사용하여 뇌의 특정부위를 자극하면 잠을 자게 할 수 있게 되었는데, 수면은 이른바 수면중추라고 하는 부분이 흥분함으로써 일어나는 것이라는 생각에 이르게 되었다. 이 설은 수면은 전적으로 수동적으로 일어난다는 자극차단설과는 반대이다. 현재 많은 연구자들은 상행성 망상부활계의 활동을 적극적으로 억제하는 메커니즘이 뇌 안에 있다고 믿고 있다. 나아가서 수동설을 불리하게 한 것은, 수면은 단일적인 것이 아니고 2개의 서로 다른 상태(오르토수면과 파라수면)로 되어 있어서 각각 2개의 다른 뇌의 메커니즘이 있을 것이라는 새로운 견해가 대두된 사실이다. 오르토수면은 (serotonin)을 포함한 신경세포군에 의존하고 있으며, 파라수면은 을 포함한 신경세포군에 의존하고 있다는 실험적인 증거가 있다.

④ 히푸노톡신설:피에론이 8일간 잠을 재우지 않은 어떤 개의 뇌척수액을 다른 개에 주사하면 뇌척수액을 받은 개는 잠에 빠지는 것을 발견하였다. 이로부터 각성 중에 특정물질이 축적하면 자게 되고 그 물질이 분해되면 각성하는 것으로 생각하였다. 그는 이 물질을 히푸노톡신이라 이름하였는데 그것이 어떤 것인지는 아직 밝혀지지 않고 있으나 이 화학물질설은 오늘날 다시 재검토되고 있다.