수면은 규칙적이고 정기적이며 쉽게 깨어날 수 있는 상태로 각성 상태에 비해서 외부자극에 대해서 반응을 보이는 한계가 많이 증가하는 것이 특징인데 수면장애는 종종 정신장애의 초기 증상으로 나타나고 일부 정신장애에서는 수면 생리의 특징적 변화가 오며 수면은 신체 기능의 회복 항상성 유지의 역할을 하고 정상 체온 조절 에너지 보존에 필수적인 작용을 합니다

수면은 신체의 몇 가지 생물학적 리듬 중 하나인데 24시간 주기의 Circadian 리듬은 대뇌의 시교차상핵에 있는 내적 시계에 의해 조절되기도 하며 Zeitgebers라 불리는 외적 요인에 의해서도 조절되는데 시교차상핵을 파괴하면 수면 주기가 지속하더라도 circadian 리듬이 사라지게 되며 6시간 이하의 잠을 자도 정상 생활을 하기에 충분한 사람이 있는가 하면 어떤 사람은 9시간 이상의 잠이 필요하고 잠이 적은 사람은 일반적으로 능률적이고 의욕적이며 사회성이 있고 만족해하며 잠이 많은 사람은 경하게 우울하고 불안해하며 사회적으로 위축되어있으며 장기간의 자연 수면을 취하게 했을 때 젊은 성인의 실질적 수면 요구량은 약 8.5시간이라는 연구 보고가 있고 한국의 정상 성인은 주중에 하루 약 7-7.5시간의 잠을 잔다는 보고가 있으며 일반적으로 육체노동 운동 질병 임신 정신적 스트레스 그리고 정신 활동 시에는 수면이 더 필요하기 마련이며 사람은 야간에 충분히 자야 주간에 적절한 각성 상태를 유지할 수 있는데 수면 시간이나 수면의 질이 저하되면 피로해지고 각성 수준이 저하되며 문제 해결의 효율성이 저하되며 잠 못 자는 것은 우울 불안 노여움 화 및 긴장을 증가시키는 등 기분 상태를 변화시키고 활력을 감소시키게 됩니다

특히 현대 사회에서는 수면 주기의 변화 교대 근무 야간작업 장시간의 운전 등으로 인해 수면-각성 주기가 교란되거나 수면이 부족하게 되고 그 결과 졸음이 유발되고 주의집중력이 감소하며 업무의 효율성이 떨어지고 사고가 증가하게 되며 인간에 대한 수면 박탈의 영향은 여러 가지 제한점으로 인해 구명되지 않은 부분이 많고 그 연구 결과도 다양하고 많은 수면 박탈 연구에서는 잠이 감소하면 인지 기능이 저하된다고 보고되었는데 특히 우반구 전측영역이나 피질 하 영역과 관련된 인지 기능을 저하할 가능성이 높음을 시사한다는 보고가 있으며 잠 못 자는 것이 인지 기능에 미치는 영향은 수행하는 과업이 지루하고 반복적일수록 수면 박탈 과정의 초기부터 수행력의 저하가 나타나고 좀 더 자극적이거나 경계력을 요하는 작업의 경우에는 잠 못 자는 것의 영향이 적게 나타나며 작업의 길이와 작업 속도 자기조절 여부도 수행 능력에 영향을 준다고 하며 또한 인지 기능 중 경계력의 저하와 반응시간의 지연에서 두드러지게 나타나며 상대적으로 고차원적인 인지 기능인 시 지각 분석능력 단기 기억력 인지적 유연성 등에는 큰 영향을 미치지 못하며 일주기 리듬에 의한 영향으로 아침 시간에 더욱 두드러진다는 보고와 하룻밤의 수면 박탈 후 주간 졸음 피로감 불쾌감이 유발되고 지속적 주의력과 경계력이 경하게 저하되지만 단기 기억력의 장애는 없다는 보고도 있지만 잠 못 자는 것 이후에도 인지적 수행 및 정서적 변화의 차이가 없었다는 보고도 있으며 일부 연구에서는 오히려 수행 능력이 향상된다는 결과도 있기도 하죠

이처럼 연구 결과가 일치되지 않는 이유는 잠 못 자는 것에 대한 객관적인 정의가 통일되어 있지 않고 인지 기능과 수행 능력을 평가하는 방법들도 서로 다르며 또한 수면 박탈의 영향 평가가 환경적 개인적 상황과 특성 등에 따라 달라질 수 있으므로 등으로 생각되며 일반적으로 잠 못 자는 것의 방법은 박탈하는 시간과 방법에 따라 전혀 잠을 재우지 않는 완전 수면 박탈 수면 시간을 부분적으로 단축하는 부분적 수면 박탈 그리고 특정 수면 단계를 선택적으로 박탈시키는 선택적 수면 박탈로 구분할 수 있으며 그 양적 질적인 측면에서 많은 연구가 있는 한편 카페인은 가장 널리 소비되는 정신 활성 물질로 미국에서는 성인의 80%가 카페인을 규칙적으로 섭취하는 것으로 추산되며 세계적으로 카페인 소비는 일상적인 문화 습관에 잘 통합되어있고 카페인은 음료 음식 의약품 등에 함유되어 있으며 미국에서는 성인이 하루 평균 약 200mg의 카페인을 섭취하며 보통 커피 한 잔에는 100에서 150mg의 카페인이 함유되어 있으며 카페인은 메틸기가 포함된 잔틴계 화합물로서 경구 섭취 후 30~60분에 혈중 최고 농도에 이르고 인체 내에서의 반감기는 3-10시간이고 흡수된 카페인은 혈관-뇌 장벽을 쉽게 통과하여 뇌의 아데노신 수용체를 길항하게 되며 아데노신 수용체는 억제성 G단백질을 활성화하고 이에 따라 2차 전달계 cAMP의 생성을 억제하는 작용을 하는데 카페인을 섭취하면 아제노신 수용체가 있는 신경 세포 내 cAMP의 농도가 증가하며 3잔의 커피가 아데노신 수용체의 50% 정도 와 결합할 수 있는 카페인 분량을 뇌에 전달하는 것으로 추정되는바 또한 카페인의 농도가 높아질수록 도파민과 노르아드레날린 신경 세포에도 작용한다고 하며 카페인의 과다 섭취가 정신분열병을 악화시킨다는 보고는 카페인에 의한 도파민 활성 증가로서 설명할 수 있는데요

소량의 카페인은 양성 강화 효과를 나타내는데 사람에게서 약 100mg의 이 각성 물질은 다행감을 유발하며 실험동물에 투여했을 때에는 투여 받은 동물들이 이 각성 물질을 더 찾게 하는 행동을 유발하며 그러나 300mg의 이 각성 물질을 섭취하게 되면 양성 강화자로서의 효과보다는 불안과 불쾌감을 유발할 수도 있기에 또한 약하지만 내성과 금단 효과도 생기는 것으로 알려져 있으며 많은 연구에서 카페인은 뇌혈관의 수축을 일으켜 뇌 혈류량을 감소시킨다는 것을 발견하였는데 65세 이상에서는 이런 효과가 발생하지 않을 수도 있고 최근 한 연구에 따르면 혈관 수축에 대한 내성은 발생하지 않으며 이 각성 물질 중단 후에 역으로 뇌 혈류의 증가가 온다고 하며 일부 임상 의사들은 카페인 사용이 관상동맥 수축을 가져온다고 믿고 위의 여러 작용으로 인하여 이 각성 물질은 각성 효과 피로감의 개선 기분의 고양 등을 위해 일상생활에서 자주 사용되며 특히 수면 부족으로 야기되는 졸음 주의집중력 감소 기억력 감퇴 등을 개선하기 위해 자주 사용되는데 수면 부족으로 유발된 운전 실행력의 감소를 카페인이 유의하게 개선했다는 보고가 있고 이른 아침 운전 시 나타나는 운전자의 주관적 졸음을 이 각성 물질이 효과적으로 개선해 사고를 감소시켰다는 보고도 있고 또한 카페인이 잠 못 자는 것에 의한 주간 졸음 피로감 불쾌감을 상당 부분 개선하고 지속적 주의력과 경계력은 정상 잠을 잔 날과 유의한 차이가 없는 정도까지 개선한다는 보고가 있으며 알코올로 인해 유발된 진정 및 수행 붕괴 효과를 반전시키고 수면 박탈로 유발된 주간 명료함과 기분의 악화를 개선한다고 합니다.

요약하면 정상 성인에 있어 하룻밤의 완전 수면 박탈 후에는 주간 졸음이 유발되고 경계력은 경하게 저하되지만 지속적 주의력과 단기 기억력의 장애는 없으며 이 각성 물질은 이러한 주간 졸음을 상당 부분 개선하고 경계력은 정상 잠을 잔 날과 유의한 차이가 없는 정도까지 개선한다는 내용을 알 수 있습니다.