양쪽 귀에 다른 주파수의 소리를 들려줘 수면을 유도하는 뇌파를 만들어내는 원리를 이용한 불면증 치료법이 나왔다. 연구진은 이 방법으로 수면장애를 겪는 환자들의 수면 효율을 높일 수 있다고 밝혔다.

분당서울대병원 신경과 윤창호·이우진 교수, 고려대 전자·정보공학과 황한정 교수 연구팀은 특정 뇌파를 유발하는 ‘동적 바이노럴 비트’ 기술이 불면증 개선과 수면의 질 향상 효과를 나타낼 수 있는지 검증한 연구를 수행했다. 이 연구는 미국수면연구학회에서 발간하는 국제학술지 ‘수면(Sleep)’에 게재됐다.

인체는 잠이 드는 순간부터 렘수면(REM)과 비렘수면(NREM)을 여러 단계 지나는 ‘수면 사이클’을 반복한다. 수면 사이클이 제대로 작동하지 않아 충분한 숙면을 취하지 못하면 신체의 기능 회복과 생체리듬 유지가 어려워지는 수면장애를 경험할 수 있다.

수면장애를 겪는 환자들은 낮 동안의 졸림과 만성피로, 집중력 저하 등으로 일상생활에서 어려움을 겪는다. 이뿐만 아니라 불면증, 우울증, 나아가 심근경색·뇌졸중 같은 심뇌혈관 질환과 치매 등 각종 중증질환의 발병 위험도 크게 증가한다.

연구진은 수면장애를 경험하는 비율은 높은 데 반해 기존의 수면장애 치료법들은 한계가 있다는 점에 주목했다. 환자들이 가정에서 지속적으로 불면증 증상을 개선할 수 있는 치료법을 개발하기 위해 수면다원검사, 생체지표분석 등의 방법을 써서 동적 바이노럴 비트 기술의 효과를 검증했다. 바이노럴 비트는 인공적으로 뇌파를 만들어 내는 기술로, 양쪽 귀에 서로 다른 주파수 소리를 보내면 뇌에서 두 주파수의 차이만큼의 파동을 인식하는 원리를 이용한다. 이를테면 한쪽 귀에 300Hz, 다른 쪽에 310Hz의 소리를 들려주면 10Hz의 뇌파가 생성되는 식이다.

이 주파수 차이가 시간의 흐름에 따라 바뀌는 동적 바이노럴 비트를 적용한 연구 결과, 이 주파수 소리를 들으며 잠들 경우 불을 끈 뒤 잠이 들기까지의 시간(수면잠복기)이 51% 단축된 것으로 나타났다. 연구진은 또 전체 수면효율이 3.8% 향상됐고, 교감신경계 활성도 지표인 심박변이가 저주파 영역에서 25%가량 감소하는 결과도 확인할 수 있었다고 밝혔다. 교감신경계가 활성화되면 불면증을 유발하기 쉬우므로 이 지표가 감소했다는 점은 잠들기 좋은 안정적인 상태가 유도됐음을 의미한다.

윤창호 교수는 “불면증 환자들은 주로 쉽게 잠이 들지 못하는 ‘입면’의 어려움을 겪는데, 특별한 불편감이나 번거로움 없이 일상에서 이를 크게 개선할 수 있다는 점에서 새로운 수면장애 치료법으로서 가능성을 확인했다”고 밝혔다. 황한정 교수는 “연구를 통해 동적 바이노럴 비트의 성능을 확인한 만큼, 이러한 치료 효과를 높이기 위해 주파수, 음량, 제공 시점과 시간 등을 사용자에게 맞춤 최적화하는 것이 향후 과제”라고 말했다.