후각은 수면 중에도 작동하는가?― 잠든 뇌는 냄새를 어떻게 감지할까?

1. 수면 중 감각 시스템은 모두 꺼지는가?

사람이 잠드는 동안, 외부 세계와의 연결이 완전히 차단되는 것처럼 보이지만 실제로는 뇌의 일부 감각 시스템이 여전히 작동하고 있다. 예를 들어 청각은 수면 중에도 일정 수준의 자극을 감지할 수 있으며, 특정 소리에 따라 수면이 얕아지거나 깨어나기도 한다. 그렇다면 후각은 어떨까? 우리가 자고 있을 때도 냄새를 맡을 수 있을까? 이에 대한 질문은 단순한 호기심을 넘어서, 수면 중 화재경보기나 가스 누출 시 반응 가능성, 냄새를 활용한 꿈 조절 연구, 수면 중 기억 강화 훈련과도 연결되어 있어 과학적 의미가 크다. 실제로 수면 동안 모든 감각이 ‘꺼지는’ 것은 아니며, 감각마다 다르게 작동한다는 사실이 밝혀지고 있다. 후각은 시각과 달리 눈을 감는 행위로 차단되지 않고, 냄새 분자는 계속 코를 통해 들어올 수 있기 때문에 잠든 상태에서도 완전히 정지되지는 않는다. 다만 뇌가 그것을 어떻게 처리하는가는 수면의 단계와 후각 자극의 종류에 따라 달라진다.

2. 수면 단계에 따라 후각 반응이 달라진다

수면은 크게 렘(REM) 수면과 비렘(Non-REM) 수면으로 나뉘며, 이 중에서도 깊은 수면 상태인 비렘 3단계(서파 수면)에서는 감각 반응이 가장 둔화된다. 그러나 렘수면, 특히 꿈을 꾸는 시기에는 뇌의 감각 처리 활동이 상당히 활발해지며, 이때 후각 자극이 일정한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 연구에 따르면 수면 중 꽃 향기나 라벤더 같은 쾌적한 냄새를 맡게 되면 긍정적인 꿈의 빈도가 증가하거나, 수면의 질이 개선되는 경우가 있었다. 반대로 타는 냄새, 화학 물질 냄새, 가스 등 불쾌하거나 위험한 냄새는 수면 중 감각 피질의 반응을 자극하여 각성 상태로 전환하거나 꿈의 내용에 부정적 영향을 주기도 한다. 그러나 이러한 반응은 청각처럼 즉각적으로 깨우는 정도의 강도는 아니며, 후각 자극은 수면 중 감지되더라도 비교적 완만하게 인식되거나 뇌가 무의식적으로 처리하는 경향이 있다. 이는 후각 경로가 다른 감각보다 시상을 거치지 않고 직접 변연계로 연결되어 있기 때문에, 수면 중에도 감정이나 기억 영역을 부드럽게 자극하는 형태로 작용하는 특징 때문이다.

3. 수면 중 후각은 기억과 감정에 영향을 줄 수 있다

흥미로운 점은 후각이 수면 중에도 여전히 기억 강화나 감정 회복 과정에 기여할 수 있다는 것이다. 뇌과학자들은 냄새 자극을 수면 중 학습 기억과 연계하는 실험을 통해, 특정 향기를 수면 중에 노출했을 때 학습한 내용의 회상이 강화된다는 결과를 확인한 바 있다. 특히 독일의 한 연구에서는, 참가자들에게 단어 쌍을 학습시킨 후 수면 중 해당 학습과 연계된 냄새를 다시 노출하자, 기억 회상력이 향상되었다는 결과가 나왔다. 이는 후각 자극이 수면 중에도 해마(hippocampus)와 전두엽 피질의 활동을 조절하며 기억 통합에 영향을 미친다는 점을 시사한다. 또한 라벤더 오일이나 로즈메리 향기처럼 심리적 안정감을 유도하는 향기를 수면 중 사용하면, 스트레스 호르몬 수치를 낮추고 자율신경계를 안정화시켜 수면의 질을 향상하는 효과도 보고된 바 있다. 이처럼 수면 중 후각 자극은 깨어 있을 때처럼 뚜렷한 인식은 없을 수 있지만, 무의식적 감정 상태나 기억 강화에 작용하는 ‘은은한 정보 자극’으로 작동한다는 것이 핵심이다.

4. 후각은 잠든 뇌에게도 ‘자극’이 된다

우리는 보통 잠에 들면 세상과 단절된다고 느끼지만, 뇌는 후각을 통해 여전히 외부 환경의 단서를 받아들이고 있다. 후각 수용체는 수면 중에도 작동하며, 냄새 분자가 코를 통해 들어오면 후각망울(olfactory bulb)을 거쳐 변연계로 신호가 전달된다. 물론 뇌는 수면 중 자극에 대해 선택적으로 반응하거나 억제할 수 있기 때문에, 모든 냄새에 반응하는 것은 아니다. 하지만 특정 냄새는 꿈의 정서적 분위기를 변화시키거나, 무의식적인 반응을 유도하며 뇌의 감정 처리 회로에 미세한 영향을 미친다. 또한 이는 향후 치매 예방, 불안 조절, PTSD 치료 등에도 활용할 수 있는 방향으로 연구되고 있으며, 수면 중 후각 자극은, 자극은 적되 효과는 큰 ‘저자극 고효율’ 감각 개입 방식으로 주목받고 있다. 결국 후각은 수면 중에도 완전히 멈추지 않고, 뇌는 그것을 감지하고, 해석하고, 때로는 반응함으로써 수면의 질, 기억력, 감정 회복에까지 영향을 미치게 된다. 즉, 후각은 의식이 꺼진 순간에도 조용히 깨어 있는 감각이라 할 수 있다.

※ 최종 정리

후각은 수면 중에도 작동하며, 뇌는 냄새 정보를 인지하고 특정 방식으로 처리한다. 물론 시각이나 청각처럼 즉각적인 반응을 일으키는 자극은 아닐 수 있지만, 향기는 감정, 기억, 수면의 질에 영향을 줄 수 있는 정교한 감각 자극이다. 특히 수면 중의 후각 자극은 무의식적인 상태에서도 뇌의 특정 회로를 자극함으로써 기억 통합, 정서 조절, 집중력 회복 등 광범위한 효과를 낼 수 있다. 후각은 단순히 깨어 있을 때만 작동하는 감각이 아니라, 수면이라는 생리적 휴식 상태 속에서도 뇌의 반응성을 유지하는 유일한 감각 중 하나다. 이 감각은 자극적이지 않지만, 바로 그 점에서 뇌에 깊이 작용하는 치유와 조절의 가능성을 제공한다.