[디지털투데이 AI리포터] 뇌가 깨어있는 상태에서 수면 상태로 전환되는 과정을 수학적으로 분석한 연구 결과가 발표됐다. 

19일(현지시간) IT매체 아이티미디어에 따르면, 영국 임페리얼 칼리지 런던(ICL) 연구진은 1000명 이상의 뇌파 데이터를 활용해 수면 전환 과정을 정량화했으며, 이 연구는 국제학술지 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)에 게재됐다.

연구 결과, 수면에 들어가기 약 10분 전까지는 뇌파 변화가 거의 없지만, 이후 서서히 감소하다가 마지막 순간에 급격히 줄어드는 것으로 나타났다. 연구진은 이 시점을 '티핑 포인트'(tipping point)로 정의하며, 수면에 빠지기 약 2분 전부터 뇌가 깨어있는 상태를 유지하기 어려워진다고 설명했다. 

뇌파 변화를 살펴보면, 베타 대역의 피크 주파수가 약 21Hz에서 15.5Hz로 급격히 감소하고, 동시에 시타 대역의 파워가 증가했다. 이는 뇌가 깨어있는 상태의 활발한 정보 처리 모드에서 수면 상태의 휴식 및 회복 모드로 전환되는 것을 반영한다.

뇌 부위에 따른 차이도 확인됐다. 후두엽이 전두엽보다 먼저 전환점에 도달했는데, 이는 수면으로의 전환이 뇌 전체에서 일관되게 발생하는 것이 아니라 부위별로 다른 타이밍에 진행된다는 것을 의미한다.

또한 연구진은 36명을 대상으로 한 실험에서 단 한 번의 수면 데이터만으로도 수면 패턴을 95% 정확도로 예측할 수 있었다고 밝혔다. 개인의 수면 전환 방식은 매일 거의 동일하기 때문에, 한 번 측정하면 몇 분 후에 잠들 것인지를 실시간으로 예측할 수 있다는 설명이다.