운동이 노화된 두뇌를 향상시킬 수 있을까. 주로 앉아있고 움직이지 않은 노년층들이 일주일에 두 번 에어로빅 댄스수업을 하자 기억력과 사고력에 중요한 뇌 영역이 개선됐다. 뇌 노화와 유산소 운동에 관한 흥미로운 새 연구에 따르면, 운동은 나이가 들어감에 따라 뇌의 중요한 부분이 의사소통하고 사고와 기억을 향상시키는 방법을 바꿀 수 있다.

 

1주일에 2회 에어로빅, 기억력·사고력 개선 효과

럿거스 대학 실험… 내측 측두엽 활성화 찾아내

 

고령의 흑인들을 대상으로 실시한 연구에 따르면 뇌 기억 센터의 연결되지 않은 부분이 규칙적인 운동 후 건강한 새로운 방식으로 상호작용해 기억기능이 강화된 것으로 나타났다. 이 연구는 나이와 상관없이 활동적인 자세를 유지하는 것의 중요성을 강조하고 있다.

 

지금까지 신체활동이 뇌 건강을 향상시킨다는 학설은 잘 알려져 있다. 동물과 사람을 대상으로 한 실험에서 운동이 기억에 중요한 대뇌 측두엽 해마의 새로운 신경세포 생성을 증가시키고, 이는 기억 생성 및 저장에 필수적인 동시에 사고능력을 향상시킨다.

고령층 경우 규칙적인 신체 활동은 일반적인 뇌부피 손실을 늦추는데 도움이 되고, 이는 노화 관련 기억 상실을 예방하고 치매 위험을 낮추는데도 도움이 된다.

운동이 뇌에서 멀리 떨어진 부분이 서로 대화하는 방식을 바꿀 수 있다는 암시도 있다. 예를 들어 2016년 M.R.I.연구에서, 연구원들은 대학생 달리기 선수들 사이에서 뇌의 이질적인 부분이 동시에 밝아지지만 앉아있는 학생들 사이에서는 덜 밝다는 것을 발견했다. 즉 대학생 달리기 선수들 사이에서 뇌세포 사이 소통이 활발하지만 많이 움직이지 않는 학생들 사이에서는 덜 활발했다. 뇌 활동은 뇌의 일부가 함께 작동하고 사고능력을 향상시킬 수 있는 의사소통의 한 형태다.

대학생 달리기 선수에서 주의력, 의사결정 및 작업 기억과 관련된 동기화된 부분은 달리기와 피트니스가 정신에 더 깊게 기여했을 수 있음을 시사한다. 하지만 이 학생들은 젊고 건강했다. 운동이 제 기능을 못하는 나이가 많은 두뇌의 의사소통 시스템을 바꿀 수 있는지 여부와 방법, 사고에 미치는 영향에 대해서는 아직 알려진 바가 거의 없다.

지난 1월 발표된 새 연구에서 뉴저지 뉴왁에 있는 럿거스 대학교의 신경과학과 교수인 마크 글럭 박사와 동료들은 고령층이 운동을 시작하면 뇌와 정신에 무슨 일이 일어났는지 살펴보기로 결정했다. 특히 그는 내측 측두엽에 대해 궁금해했다.

뇌에서 이 부분은 해마를 포함하고 있고 우리 기억센터의 핵심이다. 안타깝게도 그 내부 작용은 나이가 들어감에 따라 노화되기 시작해 사고력과 기억력이 감소한다. 하지만 글럭 박사는 운동이 그 궤도를 바꿀 수 있다고 생각했다.

럿거스 대학교의 노화 및 뇌 건강연합 이사로서 그는 이미 실험을 진행중이었다. 지역사회 교회 및 커뮤니티 센터 협력으로 글럭 박사와 동료들은 이전 뉴왁지역에서 몸을 많이 움직이지 않고 주로 앉아있는 노년층 흑인 남성들과 여성들을 모집했다.

실험 참가자들은 대부분 60대로 글럭 박사의 실험실에서 인지 테스트와 함께 건강과 체력을 확인했다. 또한 그들 일부는 자신의 뇌 활동을 스캔하는데도 동참했다.

그 다음 자원봉사자 일부는 운동을 시작했고, 다른 일부는 앉아있는 통제그룹을 선택했다. 처음에는 모두 비슷한 체력과 기억 기능을 공유했다. 운동그룹은 20주 동안 교회나 커뮤니티 센터에서 일주일에 두 번 에어로빅 댄스 수업에 1시간 씩 참석했다.

글럭 박사와 연구 동료인 네하 신하는 다른 동료들과 함께 이전 뇌 스캔을 마친 자원봉사자 34명을 다시 조사했다. 그들 중 17명은 그 동안 운동을 하고 있었다. 나머지는 운동하지 않았다. 인지 테스트도 다시 실시했다. 그런 다음 과학자들은 두 그룹의 비교를 시작했는데 운동그룹의 뇌의 작동방식에서 미묘한 차이를 발견했다.

내측 측두엽(MTL)은 알츠하이머 병의 영향을 받은 최초의 뇌 영역 중 하나로 운동효과에 민감한 신경의 주요 부위이기도 하다. 운동그룹 뇌를 스캔한 결과 움직이지 않고 앉아있는 그룹보다 내측 측두엽(MTL) 전체에서 더 동기화된 활동을 보여 주었고 또한 더 역동적이었다. 운동하는 그룹의 대뇌엽 부분이 함께 밝아진 다음 몇 초 내에 대뇌엽의 다른 부분과 함께 재정렬되고 밝아졌다.

글럭 박사는 “이런 무차별적인 동기화는 마치 무도회에서 춤추는 파트너를 매끄럽게 거래하는 것처럼 두뇌에 일종의 젊은 유연성을 나타낸다”며 “운동 그룹의 뇌는 앉아있고 움직이지 않는 그룹의 뇌가 할 수 없는 방식으로 유연하게 연결을 재정렬한다”고 말했다.

중요한 것은 이런 변화가 사람들의 생각과 기억에 나타난 것이다. 운동그룹은 배우고 정보를 유지하고 새로운 상황에서 논리적으로 적용하는 능력에 대한 테스트에서 이전보다 더 잘 수행했다.

이런 종류의 민첩한 사고는 내측 측두엽과 관련이 있고 나이가 들면서 감소하는 경향이 있다고 글럭 박사는 말했다. 하지만 노년층 운동그룹이 처음보다 더 높은 점수를 얻었고, 뇌가 가장 새로운 상호연결을 보여준 사람들이 이제 나머지 사람들을 능가했다.

이번 연구는 건강 연구에서 잘 드러나지 않는 그룹인 흑인 노년층을 대상으로 실시돼 모든 고령자층을 대표하지 않을 수 있다. 이런 경고에도 불구하고 일주일에 몇 번 운동을 함으로써 얻은 신경 유연성은 기억 유연성으로 직접 연결된다고 글럭 박사는 말했다.

 <By Gretchen Reynolds>

럿거스 대학이 진행한 운동이 뇌 건강에 미치는 영향 연구 실험 참가자들이 에어로빅을 하고 있다. <럿거스 대학/뉴욕타임스>
럿거스 대학이 진행한 운동이 뇌 건강에 미치는 영향 연구 실험 참가자들이 에어로빅을 하고 있다. <럿거스 대학/뉴욕타임스>