유쾌하게풀어낸신경과학의최신인식
불룩튀어나온배를쓰다듬으며이제운동좀해야겠다고혼잣말을하거나,생기와탄력을잃어버린자신의몸을거울에비춰보며이대로살다간큰일나겠다는생각을해본사람이적지않을것이다.오죽하면가장흔한새해다짐중의하나가담배를끊겠다는것과운동을하나하겠다는것이겠는가?하지만대개결심은오래가지않는다.운동은금세효과가나타나지않을뿐더러,일과학업에시달리다보면몸을쉬게하는게더이로울것같다는유혹에끊임없이시달리게마련이기때문이다.마침내피곤한데도몸을움직이는것은되려몸에해로울뿐아니라정신건강에도해로울거라는자기합리화에이르고,이윽고소파에널브러진채몸을일으킬생각을아예하지않게된다.그렇게또아무일없이한해가지나간다.
하지만다시생각해보는것이좋을것이다.운동이당신의몸만이아니라뇌의건강에도긍정적인영향을끼친다면어떻게하겠는가?비만이뇌의기능을현저히떨어뜨린다면?게다가운동이비만만이아니라(운동이비만을예방해준다는것은너무나당연하다)우울증과치매,온갖스트레스증후군까지예방해준다면?이책은당신이운동해야만하는이유를뇌과학의관점에서수없이제시해준다.그런데도운동을하지않겠다면어쩔수없지만이러한사실들을심각하게고려한다면이책은최상의선택일수있다.
물론이책은운동이뇌에긍정적인작용을한다는것을다룬최초의책이아니다.하지만뇌과학은무서운속도로발전하는분야다.이책은뇌과학의최신연구결과를적재적소에소개하면서,운동이우리의뇌에얼마나큰영향을미치는지를아주유쾌하고재미있게설명한다.최신뇌과학에대한이해를풍부하게해줄뿐만아니라운동에대한의욕또한활활불타오르게하는일거양득의책이다.
운동하려고뇌과학까지알아야하나요?
운동이몸에좋은건알겠는데,운동하려고굳이뇌과학까지알아야하나요?그렇다.알고실천하는것과모르고실천하는것은천양지차다.모르면힘들고피곤할때마다운동을그만두고싶은유혹에쉽게굴복하고말것이다.그리고좀더정확히말하자면운동을하기위해뇌과학을배우는것이아니다.반대로뇌의건강을위해운동이필요하다는것을뇌과학을통해확실하게인식하는것이다.그런데저는뇌과학을하나도모르는데요?걱정할필요가없다.이책의저자마누엘라마케도니아는운동이뇌에미치는긍정적인영향을설명하기에앞서뇌의메커니즘을이해하는데필요한기본지식을제공한다.그것도전혀지루하지않게유쾌한방식으로.게다가보기만해도기분이좋아지는상큼한오렌지색일러스트레이션이독자의이해와의욕을한껏높여준다.“사전지식이없고해당분야의전문교육을받지못한모든독자가이책을쉽게이해하고,그와함께새로운앎에대한즐거움을느끼게하”려는저자의목표는십분달성되고있다.
저자는몸과정신의관계에대한서양철학의전통에반기를든다.플라톤에서부터데카르트에이르기까지서양철학은몸과영혼을이원론적으로이해했다.우리자신을물질과정신으로분리한것이다.하지만저자에따르면이러한이원론은터무니없다.술을마시면알코올이우리몸의일부인뇌에작용해우리의정신적인능력을현저히떨어뜨리는데서알수있듯이,우리의몸과정신은하나라고저자는말한다.즉우리의뇌가우리의정신이라는것이다.알츠하이머병같은뇌의퇴화현상이우리에게서기억과정신적능력,감성을앗아가는데서도알수있듯이말이다.
우리의뇌는우리의잠재력이자곧우리자신이라고할수있다.우리의사회적삶도뇌건강에좌우된다.우울증을앓으면행복을위협받고,남들과잘지내지도못한다.그렇다면태어날때부터유년기와청소년기를거쳐성인이되고늙어죽기전까지,전생애에걸쳐우리는뇌의건강을지키기위해뇌를돌보는일에전력을기울여야한다.그런데우리는이뇌의건강을지키기위해거의아무것도하지않고있다고저자는한탄한다.이러한사실을어디에서도배우지못했기때문이다.
그럼뇌건강을지키기위해무엇을해야할까?뇌기능을증진해준다고선전하는약물을복용하거나값비싼두뇌트레이닝프로그램을살필요는없다.이것들은효과가지극히의심스러울뿐더러부작용도만만치않다.뇌를부작용없이지킬방법은운동밖에없다.공간만차지하는비싼운동기구도필요없다.그저편한신발로갈아신고밖으로나가할수있는만큼기분좋게뛰기만하면된다.지치고힘든날에는한참을걸어도좋다.그러면당신의뇌가이렇게말할것이다.정말고마워!
나이를먹어감에따라우리의뇌는쪼그라든다
저자는자신이운동과뇌의관계를연구한이유는자신의건망증때문이고,운동을통해기억력을회복했다고말한다.운동을통해뇌의무엇이좋아진걸까?바로해마다.바닷속해마를닮은우리의뇌속해마는단기기억,공간기억,신경생성등아주중요한여러기능을담당하고있다.
우선단기기억부터살펴보자.우리가새로알게된모든것들은일단해마에저장된다.그리고저장된이정보들은차츰대뇌피질로이동한다.해마가담당하는단기기억이장기기억의토대가되는것이다.따라서해마를건강하게유지하는것은우리가성공적인삶을살아가기위한토대라할수있다.
해마가담당하는또다른기능은공간기억이다.해마에는장소세포들로이루어진놀라운위치탐지시스템이구축되어있다.이장소세포들은해마곁이랑의격자세포와의협업을통해우리가움직인공간을비롯해살아가는내내움직인주변환경의세세한기록을간직한다.에드바르모세르와마이브리트모세르부부는이격자세포를발견한공로로2014년노벨상을받았다.그만큼중요한발견이었다는뜻이다.
해마가하는일은또있다.바로신경생성이다.해마와해마곁이랑사이의특정지점,그러니까치아가난모양과비슷하다고해서치아이랑이라는붙은지점에서우리가살아가는동안매일새로운세포가만들어져뉴런이된다.뉴런은왜평생계속만들어져야할까?우리가살아가는동안,예를들어술을마시거나,잠을잘자지못하거나,병에걸리거나하면뉴런의일부가망가지기때문이다.새로운뉴런은뇌에서수리와정돈작업을한다.신경생성의역할은또있다.만일우리가어떤일에집중하면그일을담당하는특정부위에는뉴런이더많이필요해진다.이를테면당신이매일한시간씩외국어공부를한다고가정해보자.그러면얼마지나지않아브로카영역,즉언어를담당하는영역이밀려오는정보를최상으로가공해서저장하려면지원군이필요할수밖에없다.이때브로카영역의뉴런은그런신호를해마에보낸다.그러면이신호가해마를자극해서줄기세포를생산하게하고,이줄기세포는치아이랑에서언어담당영역으로이동한뒤거기서필요한뉴런으로재탄생한다.
그런데인간의해마는20세부터매년1∼2퍼센트씩쪼그라든다.우리몸의모든부위가그러하듯이,우리의뇌도시간이흐름에따라늙어간다.40세쯤되면우리는이중요한뇌구조의최소20퍼센트정도를잃고,해가거듭될수록새로운것을기억하기가점점어려워진다.우리의기억은해마와해마곁이랑에의해유지되는데,안타깝게도이것들은나이를먹어갈수록점점능력이떨어진다.그뿐만이아니다.나이가들어갈수록,해마와함께대뇌피질과백색질도같이쪼그라든다.뇌부피가전반적으로쪼그라들면서인지능력이감퇴해가는것이다.
해마에활력을불어넣으려면어떻게해야할까?답은말하지않아도알것이다.운동이다.해마에활력을가져다주는신비의약같은건없다.유일한해결책은지구력을키우는유산소운동을하는것이다.
운동하는아이가성적도좋다
운동이정신능력의퇴화를더디게해주고,치매예방에좋다는것은많이알려져있다.그러면젊을때는운동이인식능력의개선에아무런기여도하지않을까?그렇지않다.운동은어린아이와청소년의뇌에도엄청난이익을안겨준다.
최근10년사이에진행된연구들은하나같이아동기와청소년기의신체활동이신체건강만이아니라성적향상에도좋은영향을미친다는결론을도출하고있다.일리노이대학교의연구자로라채도크의연구에따르면,규칙적으로운동을한아이들의해마는운동하지않는아이들의해마보다한층더크다.그리고기억력테스트를통해해마의부피와기억력사이에는상관관계가있는것으로밝혀졌다.결론은이렇다.운동은아이들의해마를키우고,그로인해해마의능력또한좋아진다.후속연구들도이같은연구결과를뒷받침한다.
운동을하면왜해마의성능이더좋아지는걸까?아이들이규칙적으로운동을하면해마의혈액공급에는장기적인변화가나타난다.혈관화라고부르는현상이일어나는것이다.운동을하면뇌속의모든혈관은바쁘게움직이고,그와함께더많은혈액을공급받는다.만일뇌혈관용량이충분하지못하면새혈관까지만들어진다.따라서어릴때뇌를많이쓰고운동을많이할수록무엇보다혈관화를통해좋은뇌가탄생한다.탁월한하드웨어,즉산소공급이최상으로이루어진뇌는탁월한인지능력을발휘하기위한최상의토대다.혈관신생과혈관화의증가는성인들도가능하다.하지만별로움직이지않으면?그때우리뇌는필요하지않은것들을허물어버린다.이따금혈관까지도말이다.
아이들에게는뇌의건강을위한완벽한조합이마련되어있다.학교에서새로운내용을습득하면신경생성이일어나고,그러면해마에서새로생긴신경은용도에따라각각의대뇌피질영역으로옮겨지고,거기서기존의세포연결망을강화한다.여기에운동이더해지면혈관까지새로생긴다.시냅스생성의증가도신체활동을통해이루어진다.요컨대,아이들은학교학습과운동만으로도성능이좋은‘하드웨어’를구축하고,이하드웨어는아이가인생길을성공적으로헤쳐나가는데훌륭한토대가된다.이모든메커니즘은따로따로움직이지않고서로긴밀하게연결되어있다.
노년의운동은뇌를위한묘약이다
우리는매일거울을보면서우리가늙어가고있다는사실을확인한다.그러나뇌는그럴수없다.그래서우리는뇌도언젠가는쇠약해지고만다는사실을좀처럼깨닫지못한다.방금한일을기억하지못하거나새로운이름이나숫자몇개를외우는데어려움을겪고나서야비로소뭔가변화가일어나고있음을깨닫는다.왜이런일이벌어질까?나이가들면건강한뇌에도수축이일어나기때문이다.우리의뇌는보통40세부터10년단위로약5퍼센트씩작아진다는연구결과가있다.
그렇다면뇌의수축을막기위해어떻게해야할까?방법은또꾸준히운동하는것이다.저자마누엘라박사는우리뇌속의네트워크를대도시의아주복잡한교통망에비유하며,치매란이거대한도시에무수히많은운석이떨어져교통망을마비되었을때일어나는일과같다고설명한다.치매의일종인알츠하이머병에서이운석역할을하는것은바로노인성반점이다.이반점은베타아밀로이드와타우단백질로이루어진침전물이다.베타아밀로이드는건강한뇌에서박테리아를막고뉴런들간의소통을지원하고,타우단백질은뉴런의세포골격을구성하는아주작은관들의구성에결정적인역할을한다.하지만이두단백질이분해되지않고쌓이면축삭돌기와수상돌기에해를끼치고,그로인해세포들은더는소통을하지못하고죽게되고,뇌의부피는줄어든다.
우리뇌에는물질대사과정에서생기는유해물질과침전물을치우는글림프시스템이라는청소시스템이있다.이시스템이젊을때처럼활발하게돌아가지않으면침전물이생기고,그것은시간이흐르면서우리의네트워크를파괴한다.그런데운동은이청소시스템을건강하게유지하는데도도움을준다.즉우리는운동을통해우리의뇌에끼는노폐물을의도적으로없앨수있다는뜻이다.그것도원한다면365일동안매일매일말이다.
노년의독자들에게는이책의내용중에스트레스가뇌에미치는영향에관한이야기에섬뜩함을느낄지도모르겠다.스트레스는코르티솔의작용을통해늙어가는뇌에해를끼친다.(그런데왜뇌는우리몸에해로운영향을끼치는코르티솔을분비하는걸까?저자는이책에서그이유를아주흥미롭고유쾌한방식으로설명하고있다.)해마가공격을받아기억력이약해질뿐만아니라앞뇌의중요한인지기능들,그중에서도인지적통제와의사결정,주의력조절같은기능이심각한타격을받는다.
스트레스는누구에게나해롭지만,특히나이든사람에게는치명적일만큼해롭다.스트레스에대한회복탄력성,즉스트레스에대한저항력은삶의시기마다다르게나타난다.나이대에따라뇌의재생가능성이달라지는것이다.코르티솔은수상돌기가지의생성에영향을끼친다.스트레스가멈추면뇌는다시재생될수있지만,재생되는수준은나이에따라다르
