뇌의24시간
이책의24개장은하루24시간을의미한다.이야기속에는3개월된아기에서70세의노인까지볼스트라트거리의주민12명이등장한다.각장의도입부에서시시각각달라지는이들의일상이야기로흥미를유발하고,더불어이장에서뇌의활동이어떻게펼쳐질지유추해볼수있다.본문에서는뇌의구조와활동을묘사한그림과함께뇌과학자들이뇌에대한지식을어떻게밝혀냈는지들려주는‘연구와실험’,뇌와관련한짤막하고흥미로운사실을귀띔해주는‘뇌상식’을통해멀게느껴지는뇌과학에가까이다가선다.각장마지막의‘뇌를이해하고활용하는법’에서는본문에서설명한뇌과학연구결과를실생활에적용하는방법을전한다.
우리의뇌는타인을이해하고함께살아가기위해진화한기관이다.그래서나의뇌를아는것은다른사람들을아는길이기도하다.또한뇌는각자의삶에따라달리형성되기때문에사람마다다르고,특별하다.
뇌는기본단위인신경세포,즉뉴런으로구성되며몸전체와연결돼있다.다양한뇌영역이특정한자극이나경험에대한반응을담당하며,뇌에서나오는신경전달물질과호르몬이우리몸속을오가며여러기관과정보를주고받는화학적전달자역할을한다.예를들어성호르몬인테스토스테론은남녀모두에게서4~18세에활성화되며,에스트로겐은기분을변화시키고에너지를공급하는등생식계통을넘어뇌전체에강한영향을미친다.
아침에일어나면우리뇌의시교차상핵에서24시간의일주기리듬이시작된다는사실은미국의과학자들이알아냈다.이들은바깥세상과완전히차단된동굴속에한달넘게살면서햇빛없이도인체내부의시계를유지할수있다는것을증명했다.
우리의일주기리듬을조절하는호르몬은멜라토닌이다.수면호르몬이라고도하는멜라토닌수치는저녁이되면올라가며잠잘시간이라는신호를보냈다가새벽이되면내려가기를반복한다.청소년이늦게잠들고아침에일어나기힘들어하는이유는성인보다멜라토닌이더늦게분비되고필요한수면시간은더길기때문이다.
한편우리를실제로잠재우는신경전달물질은아데노신이다.멜라토닌과아데노신이함께작용해잠들었다깨어나는하루의흐름을만든다.커피를마시면잠이오지않는것은카페인이뇌속의아데노신수용체를차단해잘시간이라는신호를받지못해서다.또한뇌가스트레스에대처하려고분비하는호르몬인코르티솔도수면을어렵게할수있다.밤잠을충분히자야학습한내용을장기기억에잘저장하고,우리에게필요한렘(REM)수면과비렘수면모두를취할수있다.
신생아들은아직시교차상핵이완전히작동하지않아짧은수면을밤낮없이반복하고,이시기의부모들은밤새오롯이이어지는통잠을간절히그리워한다.그러나이때도아기들의뇌는계속자라생후1년쯤되면낮에활동하고밤에잠드는주기가갖춰진다.아기들을뇌자도(MEG)스캐너에눕혀놓고촬영한결과,생후7개월만돼도외국어보다모국어에더민감하게반응하는것으로나타났다.태어난지얼마되지않은시점에는뇌가모든언어의소리에서미묘한차이를구분해내지만성장하면서모국어를배우는데집중하는것이다.이렇게아기들의뇌는자신이태어난문화에적응하기위해열심히일한다.
뇌과학자들은인간의뇌를이해하기위해다양한연구방법을시도한다.그러다가뇌에대한새로운사실을발견하기도한다.예를들어쥐의뇌를연구하다가쥐들도사람처럼사춘기에는위험을감수하고집을떠나세상을탐험하려한다는것이밝혀졌다.
또한사춘기쥐와성체쥐를알코올을마음대로섭취할수있는환경에두자,사춘기쥐들은혼자있을때보다또래와함께있을때음주량이크게높았다.연구자들은쥐들에게도음주할때또래압력이작용한다고결론지었다.
공감하는뇌
우리의뇌는타인이움직이는모습을보기만해도내가움직일때와똑같이반응한다.이는거울뉴런때문이다.이신경세포는실험실에서원숭이가상자를직접들어올릴때와연구자가상자를드는것을볼때원숭이의뇌에서똑같이활성화하는것을발견하며알려졌다.이런현상은MRI연구결과,사람에게서도나타났다.
거울뉴런과사회적뇌는우리가도움이필요한타인에게공감하고손내밀게해준다.상대의처지가나와너무다르다고느끼거나전쟁·전염병등위기시에는자기의견을고수하고상대의말을듣지않는경향이높아지지만,연구에따르면훈련으로역지사지하고경청하는능력을키울수있다.상대와생각이같지않더라도서로이해할수있게되는것이다.함께국가대표팀을응원하는것같은공동의경험을해보는것도시도할만한방법이다.
이책에서는우울증,비만을비롯한갖가지사회적낙인도뇌과학의관점에서다시들여다본다.예를들어폐경기는여성의생식기관뿐만아니라뇌도격렬한변화를겪는시기다.그러나이시기여성의뇌에대해서는일반적으로잘이해하지못한다.폐경은어느날갑자기일어나는것이아니라긴시간에걸쳐에스트로겐같은호르몬수치가바뀐결과이다.
저자는폐경기가인생의중요한전환점이라고말한다.이시기에열감과땀,우울감,기억력감퇴등이있지만이는호르몬변화에따른일시적현상이며폐경기를잘넘기면여성의뇌는발전한다.참가자들에게다양한사진을보여준실험결과폐경기를지난여성들은긍정적이미지를볼때편도체같은뇌의감정중추를,부정적이미지를볼때는사고와계획을담당하는전전두피질을더활성화했다.이는뇌가긍정적인면에주의를기울이고인생의어려움에더잘대처할수있도록적응했다는뜻이다.
노인의뇌에대한부분에서는치매같은노인성질병과함께노화의긍정적측면도짚어본다.연구자들은노인들이왜부정적사건에젊은이들보다여유롭게대처하는지알아보려했고,실험결과노인들이청년들과뇌를다르게활용한다는것이드러났다.부정적장면을재해석할때노인들의전전두피질은젊은이들보다더활성화했는데이현상은두가지로해석할수있다.첫째,나이가들수록후두엽보다전두엽을활용해인지적과제를더효율적으로처리한다.둘째,노인들은삶의경험을쌓으며부정적사건을자연스럽게받아들이도록학습했다.즉이들은인생의다양한고비를이미겪었고,대부분의어려움은지나가며나중에돌이켜보면별일이아님을안다.이렇게연륜과함께깊어지는지능을결정지능이라고한다.
뇌과학자들은우정,사랑,행복에도관심을가지고연구한다.앞서이야기했듯뇌는타인에게공감하는데최적화된기관이다.친구의고통에도나의고통처럼반응하며,친구를기만하면불쾌감을느끼는뇌섬엽이활성화해이건옳지않다는경고를보낸다.우정은삶이고통스러울때우리를보호해주는완충재역할을하며,사랑도마찬가지다.키스펩틴이라는신경전달물질이뇌에작용해동반자에게깊은유대감을느끼게해준다.
행복이무엇인지에대한정의는사람마다다르지만,행복을느끼는데에도다른사람들의존재는중요하다.‘행복호르몬’이라는별명이있는옥시토신은신체접촉,애정표현,협력등으로분비된다.또한내가어딘가에속해있다거나누군가와이어져있다는소속감에대한욕구가충족됐을때우리는행복을느끼고,사회에기여하고자하는동기와힘을얻는다.
이책에서는생소하고어렵게느껴지는뇌관련용어와기전을쉽고친근하게설명하기위해노력을기울인다.예를들면트라우마가뇌구조를변화시켜스트레스에취약해질수있다고설명할때,트라우마를뇌에남은‘흉터’에비유하는식이다.저자는이상처가전문가의도움이나좋은관계를통해나아질수있다고말한다.
대중의눈높이에맞춘서술의배경에는과학자로서우리가사는세계에보탬이되고싶은저자의바람이있다.그는머리말에서뇌과학연구결과를많은사람들과나누는데서깊은보람을느낀다고밝힌다.뇌에관심있는독자에게뇌의기본구조와기능,뇌과학의최신흐름을알기쉽게전하는안내서로,뇌과학에대한사전지식없이도편안히읽을수있다.
