Can you be awake and asleep at the same time? - Masako Tamaki

번역: Jeongyeon Kim 검토: Jihyeon J. Kim

Many animals need sleep.

많은 동물들은 잠이 필요합니다.

Even brainless jellyfish enter sleep-like states where they pulse less

뇌가 없는 해파리마저도 맥박이 느려지고

and respond more slowly to food and movement.

먹이와 움직임에 대한 반응이 느려지는 잠 자는 것 같은 상태에 진입합니다.

But all of the threats and demands animals face

하지만 동물들이 겪는 모든 위협과 요구사항은

don’t just go away when it’s time to doze.

잠 잘 시간에도 사라지진 않습니다.

That’s why a range of birds and mammals experience some degree

그래서 다양한 새와 포유류가

of asymmetrical sleep where parts of their brain are asleep

비대칭적인 수면상태로 뇌의 한 부분은 잠들어 있고

and other areas are more active.

다른 부분은 깨어 있게 되죠.

This is even true for humans.

이것은 사람도 마찬가지입니다.

So how does it work?

그럼 어떻게 가능한 걸까요?

All vertebrate brains consist of two hemispheres: the right and left.

모든 척추동물의 뇌는 좌우 두 개의 반구가 있습니다.

Brain activity is usually similar across both during sleep.

수면 상태에서 둘의 뇌 활동은 보통 비슷합니다.

But during asymmetrical sleep,

하지만 비대칭적 수면 상태에서는

one brain hemisphere can be in deep sleep while the other is in lighter sleep.

한 쪽 뇌가 깊은 잠에 빠져있고 다른 쪽은 가벼운 잠을 잡니다.

And in an extreme version called “unihemispheric sleep,”

더 극단적인 “단구 수면“에서는

one hemisphere may appear completely awake while the other is in deep sleep.

한 쪽 뇌가 완전히 깨어있는 반면 다른 쪽은 깊은 잠에 빠져있습니다.

Take bottlenose dolphins.

큰돌고래를 살펴봅시다.

Their breathing is consciously controlled,

큰돌고래는 호흡을 의식적으로 통제하고

and they must surface for air every few minutes or they’ll drown.

익사하지 않기 위해서 몇분마다 표면에서 공기를 받아야 합니다.

When they have a newborn calf, they must actually swim nonstop for weeks

새끼를 가지면 수 주동안 쉬지않고 헤험쳐야 하는데

in order to keep it safe.

새끼를 지키기 위해서죠.

So dolphins sleep unihemispherically, with just one hemisphere at a time.

그래서 돌고래들은 한 쪽 뇌만 자는 단구 수면을 합니다.

This allows them to continue swimming and breathing while snoozing.

잠깐 졸 동안 헤엄과 호흡을 이렇게 이어갈 수 있습니다.

Other marine mammals also need asymmetrical sleep.

다른 해양 표유류도 비대칭적 수면이 필요합니다.

Fur seals might spend weeks on end migrating at sea.

물개는 바다에서 이주하는 데 몇주를 쓸 수 있습니다.

They slip into unihemispheric sleep while floating horizontally,

물개는 수평으로 떠있는 동안 단구 수면에 빠져들어

holding their nostrils above the surface, closing their upward-facing eye,

콧구멍을 수면 위에 내놓고 위쪽을 향하는 눈을 감고

and keeping their downward-facing eye open.

아래쪽을 향하는 눈은 뜬 상태를 유지합니다.

This may help them stay alert to threats from the depths.

이는 깊은 곳에서 오는 위협에 경계를 할 수 있도록 합니다.

Similar pressures keep birds partially awake.

비슷한 부담감 때문에 새들도 부분적으로 깨어있습니다.

Mallard ducks sleep in groups, but some must inevitably be on the peripheries.

청둥오리는 무리지어 잠을 자지만 몇몇은 가장자리에서 자야합니다.

Those ducks spend more time in unihemispheric sleep,

그 오리들은 단구 수면을 더 많이 해서

with their outward-facing eyes open

바깥쪽 눈은 뜨고

and their corresponding brain hemispheres more active.

거기에 해당되는 뇌반구를 활성화 시킵니다.

Other birds have been shown to catch z’s in midair migration.

다른 새들은 이주할 때 공중에서 잠을 잔다고 합니다.

While undertaking non-stop transoceanic flights of up to 10 days,

군함새는 10일 동안 멈추지 않고 대양을 날아갈 때

frigatebirds either sleep with one or both hemispheres at a time.

동시에 뇌 한 쪽 혹은 두 쪽을 잠재웁니다.

They do so in seconds-long bursts, usually while riding air currents.

군함새는 주로 기류에 몸을 맡길 때 몇초 동안 그렇게 합니다.

But the frigatebirds still sleep less than 8% of what they would on land,

하지만 군함새들은 땅에서 보다 8% 적게 자기 때문에

suggesting a great tolerance for sleep deprivation.

수면 부족에 상당한 내성이 있음을 보여주죠.

It’s currently unclear whether asymmetrical sleep

현재는 비대칭적 수면이

packs the same benefits as sleep in both hemispheres

양쪽 뇌가 잘 때와 같은 이점을 가지고 있는 지와

and how this varies across species.

종마다 어떻게 다른 지는 확실하지 않습니다.

In one experiment, fur seals relied on asymmetrical sleep

한 실험에서 물개들은 지속적으로 자극을 주었을 때

while being constantly stimulated.

비대칭적 수면에 의존했습니다.

But in recovery, they showed a strong preference

하지만 회복할 때는 양쪽 뇌를 잠재우는 것을

for sleep across both hemispheres,

강하게 선호했는데

suggesting that it was more restorative for them.

그것이 더 회복력이 있음을 시사하죠.

Dolphins, on the other hand,

반면에 돌고래들은

have been observed to maintain high levels of alertness for at least five days.

최소 5일 동안 경계상태가 높은 것이 관찰되었죠.

By switching which hemisphere is awake,

깨어있는 뇌를 바꿔가면서

they get several hours of deep sleep in each hemisphere

몇시간만이라도 각각의 뇌가 깊은 잠을 잘 수 있게 했죠.

throughout a 24-hour period.

24시간 주기 동안요.

This may be why unihemispheric sleep alone meets their needs.

이것은 단구 수면이 그들의 필요에 부응하는 이유일 겁니다.

So, what about humans?

그럼 인간은 어떨까요?

Have you ever woken up groggy after your first night in a new place?

새로운 장소에서 첫째 날 자고 깨어난 뒤 피곤한 적 있으신가요?

Part of your brain might’ve spent the night only somewhat asleep.

뇌 한 쪽 부분은 잠을 잘 자지 못했을 수도 있습니다.

For decades, scientists have recognized that participants sleep poorly

수십년 동안 과학자들은 실험에서 참가자들이 첫째 날에는

their first night in the lab.

잠을 잘 자지 못 한다는 걸 발견했습니다.

It’s actually customary to toss out that night’s data.

사실 그날 밤의 실험 결과는 버리는게 일반적입니다.

In 2016, scientists discovered that this “first night effect”

2016년에 과학자들은 이 “첫날 밤 효과“가

is a very subtle version of asymmetrical sleep in humans.

인간의 가장 미묘한 비대칭적 수면임을 발견했습니다.

They saw that, during the first night,

그들은 첫날 밤에

participants experience deeper sleep in their right hemisphere

참가자들이 우뇌에서는 깊은 잠을 자고

and lighter sleep in their left.

좌뇌에서는 가벼운 잠을 잔다는 것을 발견했습니다.

When exposed to infrequent sounds,

뜸한 간격의 소리에 노출시키면

that lighter sleeping left hemisphere showed greater bumps in activity.

덜 깊이 자는 좌뇌는 활동에 큰 변화를 보였습니다.

Participants also woke up and responded to infrequent sounds faster

또한 참가자들은 뜸한 소리에 더 빨리 반응했었는데

during the first night than when experiencing deep sleep

다음 날 밤들의 양쪽 뇌의 깊은 수면을 경험할 때보다

in both hemispheres during nights following.

첫날 밤에 더 빨리 반응했죠.

This suggests that, like other animals,

이것은 인간도 다른 동물처럼

humans use asymmetrical sleep for vigilance,

경계할 때 비대칭적 수면을 사용한다는 걸 시사하는데

specifically in unfamiliar environments.

특히 낯선 환경에서 그렇죠.

So, while your hotel room is obviously not trying to eat you

따라서 호텔방이 여러분을 잡아먹지도 않고

and you’re not going to die if you don’t continue moving,

여러분이 계속 움직이지 않는다고 죽지도 않겠지만

your brain is still keeping you alert.

여러분의 뇌는 항상 경계 상태를 유지합니다.

Just in case.

혹시 모르니까 말이죠.