운동과 뇌의 기능, 즉 신경 발생은 유아기부터 청소년이 될 때까지 풍족한 환경에서 자랄수록 대조군에 비해 더 많이 발달하지만, 어른이 된 후에는 뇌세포가 만들어지는 뇌의 영역은 딱 두 군데 뿐이라고 한다.
하나는 냄새를 감지하고 처리하는 데 중요한 후각 신경 부위이고, 다른 하나는 해마다. 그런데 이보다 더 중요한 것은 해마에서는 새로운 뇌세포가 정기적으로 형성된다는 사실이 동물 실험에서 밝혀졌다. 풍족한 환경이 더 많은 해마 세포와 연관이 있다.
어릴 적 환경이 좋을수록 더 많은 해마세포를 가질 수 있고, 학습과 기억에 관한 다양한 과제를 더 잘 수행하며, 그 결과 새로운 뉴런이 학습과 기억을 돕는 기능을 수행할 수 있으며, 풍족한 환경은 신체 활동이 뇌에 영향을 미치는 것과 관련이 있다.
어릴 적부터 운동을 시작한 선수들의 분자와 세포, 뇌회로와 행동 수준에서 영향을 미치는 과정을 설명할 수 있다. 운동은 해마에서 새로운 뉴런의 수를 증가시킴으로써 신경 발생률을 증가시키고, 성체세포로 성장하는 속도와 생존율도 높아진다.
운동은 뇌세포의 수와 수상돌기의 전체 길이와 복잡성, 그리고 밀도를 증가시키며, 하마의 부피도 증가시킨다. 뇌세포의 수상돌기는 인접한 뉴런들과 접촉하는 지점이므로 수상돌기의 가지가 많아질수록 더 많은 정보 교환이 일어난다.
운동에 의한 또 다른 강력한 변화는 뇌 전체에서 나타나는 새로운 혈관의 성장, 즉 혈관 형성의 증가이며, 동시에 해마의 생리학적 특징도 강화되어 두 뉴런 사이의 전기적 반응에서 장기간 지속되는 변화가 일어난다.
더 약한 해마의 자극에도 두 세포 사이의 전기 자극이 약하더라도 반응이 증폭되어 나타날 수 있게 되며, 일정 기간 운동에 노출된 뇌유래 신경 영양 인자 같은 성장인자들의 분비가 늘어나면서 이런 강화 작용이 학습 및 기억력 향상의 중요한 기전이 된다.
운동으로 증가하는 생리적 요소가 뇌유래 신경영양인자뿐만 아니라 세로토닌, 노르에피네프린, 도파민, 엔돌핀 같은 신경전달물질들의 분비량 증가에도 영향을 미치게 되고, 해마의 크기와 기능과 관련된 과제들을 잘 수행하게 된다.
우리가 잘 알다시피 사실 및 사건에 대한 장기 서술기억 형성에 관여하는 해마는 학습과 정보 유지에 중요하며, 해마 없이는 정보를 학습하거나 장기기억으로 저장할 수 없지만, 손상 이전에 학습된 정보는 온전히 보관된다.
이런 놀라운 기능들이 정확히 어떻게 이루어지며 작동하는지 정확한 방식까지 알 필요는 없다. 운동을 한 사람들의 기억력이 더 좋으며, 달리기 등 유산소 운동을 꾸준히 한 사람들이 기억을 연결하거나 연상하는 능력이 향상된다는 것이 분명하다는 사실이다.
오늘도 흥겹고 건강하고 행복한 금요일 하루 만들어 가시길 빕니다. 이동윤 드림 |
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