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운동은 뇌 신경세포를 새로 만든다 |
운동은 뇌 신경세포를 새로 만든다
더 영리한 뇌를 갖는 것이 인류 모두의 소망이다. 고대인들은 기억력을 좋게 하과 머리 회전력을 높이기 위해 허브향을 흡입하고 허브차를 마셨다. 햔대인들도 두뇌를 강화하기 위해 뇌영양제를 먹고 알츠하이머성 치매의 예방에 은행나무 추출액을 먹고, 머리를 좋게 한다고 DHA 함유식품과 오메가-3가 정신 나간 듯 팔려나가고 있다. 모두가 뇌 신경세포의 기능촉진을 위해서다.
15년 전에 쥐의 뇌에서 새로 생성된 신경세포가 최초로 확인되었다. 그 이전까지는 뇌의 신경세포는 한 번 손상되면 재생이나 회복이 불가능한 것으로 알려져 있었고, 인간은 한평생 사용할 신경세포를 가지고 태어나는데 나이를 먹으면서 신경세포는 줄어들 뿐 늘어나지 않는다는 것이 정설이었다. 최근에는 인간의 뇌에서도 새로운 신경세포가 생성되며, 특히 해마 영역에서 뇌세포로 성장할 수 있는 줄기세포가 매일 4백 개에서 1천 개까지 생성된다는 사실을 실험 결과가 발표되었다.
2007년 콜럼비아대학교 스콧 스몰교수팀이 운동이 인간의 신경세포 생성을 촉진한다는 사실을 처음으로 입증했다. 3개월 동안 유산소 운동을 한 사람들의 뇌를 기능성자기공명영상(fMRI)으로 촬영한 결과, 뇌의 치아이랑에 모세혈관이 30% 정도 증가했으며, 새로운 신경세포가 생성되어 여기에 혈액을 공급하기 위해 모세혈관이 늘어난 것이다.
운동을 한 후에는 해마의 치아이랑의 혈류량이 운동 전에 비해 2배가량 증가한 것으로 나타났다. 해마의 치아이랑은 기억력과 밀접한 관련을 지닌 것으로, 나이가 들면서 가장 먼저 쇠퇴해 노화성 기억력 감퇴에 영향을 준다고 알려진 이후, 운동이 새로 생겨난 신경세포의 꾸준한 성장도 돕는다는 사실을 밝혔다. 새로운 신경세포가 제 기능을 다하기 위해서는 소멸하지 않고 계속 성장해서 기존의 신경망에 융합되어야 한다.
신경세포들은 아직 어떻게 자랄지 모르는 줄기세포의 형태로 태어나서 약 4주 이내에 각자의 역할을 찾아야 하며, 대부분의 신경세초는 할 일을 찾기 전에 소멸하게 된다. 신경세포가 새로 만들어져도 쉽게 죽어버린다면 아무 소용이 없다. 새로 생성된 신경세포가 살아남기 위해서는 풍부한 환경을 만들어 자극을 주어야 한다.
운동이 새로운 뇌신경세포의 생성을 촉진시킬 뿐 아니라, 새로 태어난 신경세포가 소멸하지 않고 성장할 수 있도록 도와 뇌세포를 발달시켜 장기 인지능력을 향상시키는 가장 강력한 방법으로 알려지고 있다. 운동 및 신체 활동이 성체신경조직발달 과정에서 새롭게 뇌세포를 생성함으로써 학습과 기억 능력에 중요한 영향을 미치게 된다. 특히 운동을 하면 신경조직 발달 과정에서 일상의 많은 기억들과 관련돼 있는, 이전에 보거나 겪어 온 것들이 분명히 다른 종류의 일인데도 시간이 지나면 비슷하게 여겨지는데, 그 일들을 상세히 구분하고 기억해내는 ‘패턴 분리력’을 향상시키는 것으로 알려지고 있다.
신체활동이 없는 좌식생활자들이 중년이 지나면서 뇌의 습득 및 기억을 담당하는 부분인 해마에서 뇌 신경세포의 전 단계인 신경전구세포와 분열세포의 수가 급격히 감소하면서 기억력 감퇴를 경험하게 되지만, 매일 1시간씩 달리는 중년 이후의 주자들은 신경 줄기세포 생산은 좌식 생활만 고집한 사람에 비해 새로운 뇌세포들이 2배나 더 많이 생성되었다.
특히 이러한 세포는 신경세포에서 생기는 가지돌기(dendrites)가 운동을 하지 않은 경우에서 보다 더 길게 형성되었다. 이 가지돌기는 신경세포들 사이에서 새로운 시냅스를 형성하는데 관여한다. 즉 운동을 하면 새로운 신경세포의 수와 형태에서 상당한 변화를 가져올 뿐만 아니라 학습 행동에서도 중요한 변화를 일으킨다.
운동이 새로운 신경세포 발달 비율을 증가시킴으로써 공간탐색, 맥락 기억력 및 유사물체 분리력 등을 향상시킬 수 있으며, 이는 앞으로 인지 기능 관련 질환인 알츠하이머나 태아알코올스펙트럼장애(FASD)을 앓고 있는 환자들에서 운동을 활용해 공간인지능력을 향상시키는 치료법을 찾아낼 수 있을 것으로 받아들여지고 있다.
달리기의 이런 효능은 나이든 상태에서보다 젊은 상태에서 더 뚜렷이 나타난다. 젊어서 달리기를 시작할수록 뇌 신경세포가 더 많이 생겨나고 더 잘 자란다는 결론이다. 한 살이라도 더 젊을 때 운동할수록 더 좋다. 운동을 지속적으로 하면 육체적 건강과 뇌 건강에 모두 좋다는 사실은 인간에서도 확인될 가능성이 매우 높다는 말이다.
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