One more reason to get a good night’s sleep | Jeff Iliff

번역: Wooran Lee 검토: Tae Young Choi

Sleep.

'잠'은

It's something we spend about a third of our lives doing,

인생의 1/3을 차지합니다.

but do any of us really understand what it's all about?

하지만 우리는 수면을 완전히 이해하고 있을까요?

Two thousand years ago, Galen,

이천년전, 갈레노스는

one of the most prominent medical researchers

고대 가장 촉망받는 의학자중 한명 이었습니다.

of the ancient world,

proposed that while we're awake,

그는 우리가 깨어있을때

our brain's motive force, its juice,

우리 뇌에서 원동력이

would flow out to all the other parts of the body,

몸의 여러부분으로 흘러가

animating them but leaving the brain all dried up,

신체부위를 움직이고 뇌는 마르게 된다고 주장했어요.

and he thought that when we sleep,

그리고 우리가 잠을잘때

all this moisture that filled the rest of the body

나머지 신체에 퍼져있는 수분이

would come rushing back,

뇌로 돌아와

rehydrating the brain

뇌를 다시 채우며

and refreshing the mind.

정신을 맑게 한다고 생각했습니다.

Now, that sounds completely ridiculous to us now,

정말 터무니없는 이야기로 들리죠.

but Galen was simply trying to explain

하지만 갈레노스는 단순히 수면에대해 설명하려고 한것입니다.

something about sleep

that we all deal with every day.

우리가 매일 반복하는 수면말이죠.

See, we all know based on our own experience

우리는 경험상 잠을자면 정신이 맑아짐을 알아요.

that when you sleep, it clears your mind,

and when you don't sleep,

또 잠을 못자면

it leaves your mind murky.

멍해지는 것두요.

But while we know a great deal more about sleep now

하지만 우리는 갈레노스 당시보다 수면의 중요성을 더 잘알지만

than when Galen was around,

we still haven't understood why it is that sleep,

우리는 아직도 왜 우리의 많은 활동중에서 수면이

of all of our activities, has this incredible

이 믿을수 없는 회복의 능력을 가지고 있는지 이해하지 못합니다.

restorative function for the mind.

So today I want to tell you about

그래서 오늘 저는 여러분께

some recent research

이 질문에 새로운 해답이될 최근 연구들을 소개하려합니다.

that may shed new light on this question.

We've found that sleep may actually be

우리는 연구에서 사실 수면이

a kind of elegant design solution

뛰어난 해결책으로 설계된것임을 발견했어요.

to some of the brain's most basic needs,

뇌의 기초적요구를 채우고

a unique way that the brain

타 장기 대비 많은것을 요구하는 뇌를 만족시키기 위한 해결책이죠.

meets the high demands and the narrow margins

that set it apart from all the other organs of the body.

So almost all the biology that we observe

우리가 보아온 대부분의 생물학은

can be thought of as a series of problems

문제들과 그에 따른 해결책의 연속이라고 생각할수 있습니다.

and their corresponding solutions,

and the first problem that every organ must solve

그리고 모든 장기가 해결해야하는 첫번째 문제는

is a continuous supply of nutrients to fuel

영양분을 지속적으로 공급하여

all those cells of the body.

신체의 모든 세포를 가동하는것이죠.

In the brain, that is especially critical;

뇌에서는 이것은 더욱 중요해요.

its intense electrical activity uses up

뇌의 강렬한 전기신호는

a quarter of the body's entire energy supply,

신체에 공급되는 에너지의 25%를 소모합니다.

even though the brain accounts

신체 질량의 겨우 2%를 차지하면서 말이죠.

for only about two percent of the body's mass.

So the circulatory system

그래서 순환계가

solves the nutrient delivery problem

영양분 공급문제를 해결합니다.

by sending blood vessels to supply nutrients

혈관으로 영양분과 산소를 신체 곳곳에 보냄으로 말이죠.

and oxygen to every corner of our body.

You can actually see it in this video here.

이 동영상에서 실제로 볼수 있어요.

Here, we're imaging blood vessels

우리는 살아있는 쥐의 뇌혈관을 이미지화 했습니다.

in the brain of a living mouse.

The blood vessels form a complex network

이 혈관들은 복잡한 네트워크를 구성하며

that fills the entire brain volume.

뇌전체에 퍼저있죠.

They start at the surface of the brain,

뇌 표면에서 시작하여

and then they dive down into the tissue itself,

조직 안쪽까지 말이죠.

and as they spread out, they supply nutrients

이렇게 퍼진 혈관을통해 영양분과 산소를 뇌의 모든세포에 공급합니다.

and oxygen to each and every cell in the brain.

Now, just as every cell requires

모든 세포가 영양소를 연료로 사용하는 동시에

nutrients to fuel it,

every cell also produces waste as a byproduct,

모든 세포는 부산물로 노폐물를 생산합니다.

and the clearance of that waste

그리고 이 노폐물 청소는

is the second basic problem

각 장기가 해결해야하는 두번째 기초적 문제입니다.

that each organ has to solve.

This diagram shows the body's lymphatic system,

이 그림은 인체의 림프계를 보여줍니다.

which has evolved to meet this need.

림프계는 노폐물 문제를 해결하기 위해 진화했고

It's a second parallel network of vessels

전신에 퍼진 제2의 혈관 네트워크를 형성합니다.

that extends throughout the body.

It takes up proteins and other waste

림프계는 세포사이에서 단백질과 또 다른 찌거기를 받아들이고

from the spaces between the cells,

it collects them, and then dumps them into the blood

한곳에 모아 혈관에 버립니다.

so they can be disposed of.

그러면 노폐물이 처리되지요.

But if you look really closely at this diagram,

하지만 이 그림을 더 자세히 보시면

you'll see something

무언가 이상한점을 발견할거에요.

that doesn't make a lot of sense.

So if we were to zoom into this guy's head,

머리부분을 확대해보면요.

one of the things that you would see there

여러분은 뇌에 림프관이 없다는것을 발견할겁니다.

is that there are no lymphatic vessels in the brain.

But that doesn't make a lot of sense, does it?

말이 안된다고 생각드시지 않나요?

I mean, the brain is this intensely active organ

뇌는 격렬히 활동하는 신체기관이고

that produces a correspondingly large amount of waste

그에따른 많은 양의 노폐물을 생산하며

that must be efficiently cleared.

그 노폐물은 효율적으로 처리되어야 하잖아요?

And yet, it lacks lymphatic vessels, which means that

그런데 뇌에는 림프관이 없고 다시말해,

the approach that the rest of the body takes

나머지 신체에서 노폐물을 치우는 방식이 뇌에는 적용되지 않는다구요.

to clearing away its waste

won't work in the brain.

So how, then, does the brain solve

그러면 뇌는 노폐물 처리 문제를 과연 어떻게 해결할까요?

its waste clearance problem?

Well, that seemingly mundane question

이 평범해 보이는 질문이

is where our group first jumped into this story,

우리팀이 이 이야기에 개입하는 곳입니다.

and what we found

우리는 이것을 발견했습니다.

as we dove down into the brain,

뇌를 깊이 들여다보고

down among the neurons and the blood vessels,

뉴런과 혈관들을 연구하면서요.

was that the brain's solution

노폐물 처리 문제에 대한 뇌의 해결책은

to the problem of waste clearance,

it was really unexpected.

정말 예상 밖이었습니다.

It was ingenious,

독창적이었고

but it was also beautiful.

또한 아주 아름다웠습니다.

Let me tell you about what we found.

우리가 찾은것을 알려드릴게요.

So the brain has this large pool

뇌에는 투명한 뇌척수액이 모인 커다란 장소가있습니다.

of clean, clear fluid called cerebrospinal fluid.

We call it the CSF.

CSF라고 부르죠.

The CSF fills the space that surrounds the brain,

이 뇌척수액이 뇌의 외부 주변 공간을 채우고 있죠.

and wastes from inside the brain

뇌의 내부 노폐물은

make their way out to the CSF,

외부의 뇌척수액으로 이동합니다.

which gets dumped, along with the waste, into the blood.

이 노폐물은 혈관으로 버려지죠.

So in that way, it sounds a lot like

이방식은 림프계와 비슷하지요?

the lymphatic system, doesn't it?

But what's interesting is that the fluid and the waste

하지만 흥미로운 점은 뇌안쪽의 노폐물과 수액은

from inside the brain,

they don't just percolate their way randomly

아무렇게나 빠져나와 뇌척수액으로 오는것이 아닙니다.

out to these pools of CSF.

Instead, there is a specialized network of plumbing

그곳에는 이과정을 계획하고 돕도록 특화된 배관망이 존재합니다.

that organizes and facilitates this process.

You can see that in these videos.

이 비디오에서 보실 수 있어요.

Here, we're again imaging into the brain

살아있는 쥐의 뇌를 시각화 했습니다.

of living mice.

The frame on your left shows

왼쪽 화면은

what's happening at the brain's surface,

뇌 표면의 활동을 보여주며

and the frame on your right shows

오른쪽 화면은

what's happening down below the surface of the brain

뇌 내부의 활동을 보여줍니다.

within the tissue itself.

내부 조직을요.

We've labeled the blood vessels in red,

혈관은 붉은색으로 표시했구요,

and the CSF that's surrounding the brain

뇌를 감싸는 뇌척수액은 초록색입니다.

will be in green.

Now, what was surprising to us

우리가 놀란부분은,

was that the fluid on the outside of the brain,

뇌의 외부에 위치한 수액이

it didn't stay on the outside.

외부에만 머물지 않았다는 것입니다.

Instead, the CSF was pumped back into

뇌척수액은 뇌를 통과해 뇌내부로 밀려 들어가며

and through the brain

along the outsides of the blood vessels,

혈관의 표면을 따라서 이동합니다.

and as it flushed down into the brain

혈관을 따라 뇌를 청소해나가면서

along the outsides of these vessels,

it was actually helping to clear away,

뇌세포 사이에 많은 노폐물을 실제로 청소하고 있었죠.

to clean the waste from the spaces

between the brain's cells.

If you think about it,

한번 생각해보세요.

using the outsides of these blood vessels like this

이렇게 혈관의 외부를 이용하는것은

is a really clever design solution,

문제 해결을 위한 정말 영리한 설계입니다.

because the brain is enclosed

왜냐하면 뇌는 단단한 두개골에 쌓여있고

in a rigid skull

and it's packed full of cells,

세포들로 가들차있죠.

so there is no extra space inside it

그래서 뇌 내부에는 여분의 공간이 없거든요.

for a whole second set of vessels like the lymphatic system.

림프계와같은 제2의 혈관들이 들어갈 여유공간 말이죠.

Yet the blood vessels,

그런데 혈관은요.

they extend from the surface of the brain

뇌이 표면에서 시작해서

down to reach every single cell in the brain,

뇌의 모든세포에 연결되있단 말입니다.

which means that fluid

다시말하면 이 수액이

that's traveling along the outsides of these vessels

혈관의 외부를 따라 이동하게되면

can gain easy access to the entire brain's volume,

뇌의 모든 곳까지 쉽게 이동할수 있다는 거죠.

so it's actually this really clever way

그래서 이것은 정말 영리한 방법이에요.

to repurpose one set of vessels, the blood vessels,

혈관의 용도를 변경하여

to take over and replace the function

제2의 혈관인 림프계의 관으로 활용하여

of a second set of vessels, the lymphatic vessels,

to make it so you don't need them.

사실상 림프계관이 필요없도록 설계됐어요.

And what's amazing is that no other organ

이것이 신기한 이유는 다른 어떤 신체기관도

takes quite this approach

이러한 방법으로

to clearing away the waste from between its cells.

세포사이의 노폐물을 청소하지 않기 때문입니다.

This is a solution that is entirely unique to the brain.

이것은 뇌 독특한 청소방식입니다.

But our most surprising finding

하지만 가장 놀라운 연구결과는

was that all of this,

이 모든것들

everything I just told you about,

지금 말씀드린

with all this fluid rushing through the brain,

뇌사이를 통과하는 수액에 관한 이야기는

it's only happening in the sleeping brain.

뇌가 잠을 잘때만 일어난다는 것입니다.

Here, the video on the left

여기 왼쪽 영상은

shows how much of the CSF is moving

실험쥐가 깨어있을때 뇌척수액의 이동량을 보여줍니다.

through the brain of a living mouse while it's awake.

It's almost nothing.

거의 없죠.

Yet in the same animal,

하지만 같은 실험쥐가

if we wait just a little while until it's gone to sleep,

잠잘때를 기다려 보면

what we see is that the CSF

뇌척수액이 뇌로 밀려오는것을 볼수있습니다.

is rushing through the brain,

and we discovered that at the same time

우리가 또 발견한것은

when the brain goes to sleep,

뇌가 잠드는 그순간

the brain cells themselves seem to shrink,

뇌세포는 수축을하고

opening up spaces in between them,

세포사이의 공간을 넓힙니다.

allowing fluid to rush through

그렇게 뇌척수액이 들어와

and allowing waste to be cleared out.

노폐물을 청소하게 되죠.

So it seems that Galen may actually have been

갈레노스의 연구는 사실상 올바른 방향으로 가고있었죠.

sort of on the right track when he wrote about

fluid rushing through the brain

잠을 잘때 수분이 뇌로 모인다고 기록을 했으니까요.

when sleep came on.

Our own research, now it's 2,000 years later,

그로부터 2000년이 지난 지금 우리의 연구는

suggests that what's happening is that

뇌의 활동을 이렇게 정리합니다.

when the brain is awake

뇌가 깨있을때

and is at its most busy,

즉, 뇌가 가장바쁠 땐

it puts off clearing away the waste

버려질 노폐물들을

from the spaces between its cells until later,

세포사이에 방치합니다.

and then, when it goes to sleep

그리고 뇌가 잠이들면

and doesn't have to be as busy,

즉, 뇌가 한가해지면

it shifts into a kind of cleaning mode

청소 모드로 변경합니다.

to clear away the waste

그래서 뇌세포 사이에 쌓인 그날의 노폐물을 청소하게 됩니다.

from the spaces between its cells,

the waste that's accumulated throughout the day.

So it's actually a little bit like how you or I,

이것은 여러분과 저의 생활과 비슷합니다.

we put off our household chores during the work week

우리는 주중에 일로 바쁠때는 집안일을 잠시 미뤄두죠

when we don't have time to get to it,

and then we play catch up on all the cleaning that we have to do

그리고 주말이 되면 밀린 집안일을 합니다.

when the weekend rolls around.

Now, I've just talked a lot about waste clearance,

전 지금 노폐물 청소에 대해 계속 이야기 했어요.

but I haven't been very specific

하지만 그 노폐물에 대해 자세히 설명하지 않았죠.

about the kinds of waste

that the brain needs to be clearing

우리가 건강하기 위해 잠자는동안 청소되어야 하는 노폐물 말이죠.

during sleep in order to stay healthy.

The waste product that these recent studies

최근의 노폐물 연구는

focused most on is amyloid-beta,

대부분 베타 아밀로이드에 집중되어있죠.

which is a protein that's made in the brain all the time.

이것은 뇌에서 끊임없이 생산되는 단백질이에요.

My brain's making amyloid-beta right now,

제 뇌는 지금도 이걸 만들어요.

and so is yours.

여러분의 뇌도 마찬가지구요.

But in patients with Alzheimer's disease,

하지만 알츠하이머병 환자는

amyloid-beta builds up and aggregates

베타 아밀로이드가 뇌 세포사이에 축적되면

in the spaces between the brain's cells,

instead of being cleared away like it's supposed to be,

청소가 되어야 하지만 그대로 방치되고

and it's this buildup of amyloid-beta

이 방치된 베타 아밀로이드는

that's thought to be one of the key steps

이 끔찍한 질병의 중요한 발병 원인으로 알려져있습니다.

in the development of that terrible disease.

So we measured how fast amyloid-beta is cleared

그래서 우리는 이 베타 아밀로이드가 얼마나 빨리 치워지는지

from the brain when it's awake

뇌가 깨어있을때와

versus when it's asleep,

잠자고 있을때를 비교했어요.

and we found that indeed,

그리고 우리는 확실히

the clearance of amyloid-beta

베타 아밀로이드의 제거는

is much more rapid from the sleeping brain.

잠자는 뇌에서 더 활발함을 발견했습니다.

So if sleep, then,

그래서 수면이

is part of the brain's solution

노폐물 처리 문제의 해결책이라면

to the problem of waste clearance,

then this may dramatically change how we think

이 발견은 수면과 알츠하이머병의 관계에 대한

about the relationship between sleep,

amyloid-beta, and Alzheimer's disease.

우리의 생각을 극적으로 바꿀지도 모릅니다.

A series of recent clinical studies

최근 여러 임상연구는

suggest that among patients

알츠하이머 발병전인 환자들중에

who haven't yet developed Alzheimer's disease,

worsening sleep quality and sleep duration

악화된 수면의 질과 수면시간이

are associated with a greater amount

뇌에 많은 양의 베타 아밀로이드의 축적과 연관이 있다고 말합니다.

of amyloid-beta building up in the brain,

and while it's important to point out

비록 이 연구들이 부족한 수면이나 수면의 질이

that these studies don't prove

that lack of sleep or poor sleep

cause Alzheimer's disease,

알츠하이머의 원인이라고 증명하지 않지만

they do suggest that the failure of the brain

베타 아밀로이드같은 노폐물의 처리가 이루어지지 않는다면

to keep its house clean

by clearing away waste like amyloid-beta

may contribute to the development

알츠하이머 같은 질병의 발병에 일조할수 있다고 이야기합니다.

of conditions like Alzheimer's.

So what this new research tells us, then,

이 최신연구가 우리에게 말하는것은

is that the one thing that all of you

여러분 모두가 이미 알고 계시고

already knew about sleep,

that even Galen understood about sleep,

갈레노스도 알고 있었던 것처럼

that it refreshes and clears the mind,

수면이 우리의 정신을 상쾌하고 맑게 하고

may actually be a big part

실제로 중요한 역할을 한다는 사실입니다.

of what sleep is all about.

See, you and I, we go to sleep

여러분과 저는 매일밤 잠을 잡니다.

every single night,

but our brains, they never rest.

하지만 우리의 뇌는 절대 쉬지 않죠.

While our body is still

비록 우리몸은 움직이지 않지만

and our mind is off walking in dreams somewhere,

우리의 생각은 꿈속 어딘가를 걸어다녀요.

the elegant machinery of the brain

이 뇌라는 훌륭한 기관은

is quietly hard at work

청소와 유지가 꽤 힘들죠.

cleaning and maintaining

this unimaginably complex machine.

상상할수 없을만큼 복잡한 기관이기 때문이죠.

Like our housework,

마치 집안일 처럼

it's a dirty and a thankless job,

이 일은 매우 더럽고 생색이 나지 않는 일이지만

but it's also important.

매우 중요합니다.

In your house, if you stop cleaning your kitchen

만약 여러분이 주방을 한달간 방치한다면

for a month,

your home will become completely unlivable

순식간에 사람이 살수없는 곳이 될거에요.

very quickly.

But in the brain, the consequences

뇌의 경우의 이러한 방치의 결과는

of falling behind may be much greater

더러워서 부끄러운 조리대와 비교못할정도로 큽니다.

than the embarrassment of dirty countertops,

because when it comes to cleaning the brain,

왜냐하면 뇌의 청소는

it is the very health and function

우리의 신체와 정신의 건강과 기능이 걸린 문제이기 때문이에요.

of the mind and the body that's at stake,

which is why understanding these

그래서 현재 뇌의 기초 집안일을 이해하는것이

very basic housekeeping functions of the brain today

may be critical for preventing and treating

내일의 질병을 막고 치료하는데 결정적인 역할을 할지 모릅니다.

diseases of the mind tomorrow.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)