어른과 같은 뇌 가졌어도 아이는 아이일뿐

10세가 되면 성인과 같은 분량

이후에도 계속 자라고 변화

성장 멈추는 시기 단언 어려워

틴에이저 인지능력 어른과 비슷

감정 컨트롤 능력은 훨씬 못 미쳐

젊은이 우발적 범죄에 참작해야

뇌의 성장과 발달은 언제 멈추는 것일까? 

이 문제에 관해 하버드의 신경과학자 레아 H. 소머빌 박사는 정확히 말하기를 어려워한다. 특히나 법 집행기관의 판사들을 앞에 두고 있을 때는 더 그렇다. 그들은 사람의 뇌가 어떻게 진화하는지를 알고 싶어하는 사람들이다. 왜냐하면 그에 따라 법적인 해석이 달라질 수 있기 때문이다. 

사형선고를 받아도 괜찮은 나이는 몇 살인가? 투표할 수 있는 나이는? 18세 청소년도 사전 동의를 할 수 있는가? 등등의 문제 말이다.  

뇌뇌(brain)는 거대한 신경세포의 덩어리이며, 중추 신경계를 관장하는 기관이다. 인체 내 여러 기관의 거의 모든 정보가 일단 뇌에 모이고, 뇌에서 여러 기관으로 활동이나 조정 명령을 내린다. 성인의 뇌는 1,000억개 정도의 뉴런을 포함하고 있다. 대뇌, 소뇌, 간뇌로 이루어져 있는데 전두엽과 후두엽, 해마 등은 대뇌에 위치해있다. 뇌는 대부분의 움직임, 행동을 관장하고 인지, 감정, 기억, 학습 등을 담당하며, 신체의 항상성 즉 심장의 박동, 혈압, 혈액 내의 농도, 체온 등을 일정하게 유지시킨다.

닥터 소머빌과 같은 학자들은 최근 몇 년 동안 많은 것을 연구하고 배웠다. 그럼에도 불구하고 여전히 많은 것들이 명료하지 않고 복합적이기 때문에 정책 입안자들에게 만족스런 답변을 해줄 수가 없다고 말한다.

“프리젠테이션을 하고 난 다음 가장 처음 받는 질문은 ‘오케이, 다 좋은데 뇌의 발달이 끝나는 시기는 언제죠?’ 하는 것입니다” 

언제 뇌의 발달이 끝나는가에 관해서 전문가들이 해줄 수 있는 답변은 결코 만족스럽지 못한 것이다. 닥터 소머빌은 최근 발간된 신경학 저널에서 이 문제를 자세하게 분석한 글을 다음과 같이 기고했다. 

인간의 뇌는 10세 때 성인의 뇌와 같은 분량에 이른다. 하지만 신경세포(뉴론)는 그 이후에도 계속 자라고 변화한다. 인접 뉴론들 사이의 신경망은 뇌의 다른 부분들에 새로운 연결고리들이 생겨나면서 계속 다듬어진다. 이같은 변화의 속도가 느려지면 뇌가 성숙하고 있는 증거다. 그리고 뇌의 다른 부분들에서는 각기 다르게 변화가 진행된다.

뇌의 뒷부분에 위치한 후두엽의 가지치기는 20세가 되면 줄어든다. 하지만 뇌의 앞부분인 전두엽에서는 30세 정도까지 새로운 신경망이 계속 생성된다. 

“뇌의 성장이 언제 멈추는지에 대해 말하기가 정말 어려운 이유입니다”라고 닥터 소머빌은 말했다.

뇌의 구조가 계속 변함에 따라 뇌의 활동 역시 계속 변화한다. 어린 시절에는 인접한 부분들이 함께 일하지만 성인이 되면 멀리 떨어져있는 부분들이 함께 일하지 시작한다. 신경학자들은 이러한 원거리의 조화가 이루어짐으로써 성인의 뇌가 더욱 효율적으로 일하고 더 많은 정보를 처리할 수 있는 것이라고 관측해왔다.  

그러나 이같은 신경망의 발달은 아직도 미스터리로 남아있으며, 그것이 행동에 어떤 영향을 미치는 지에 대해서도 확실하게 밝혀지지 않았다. 학자들은 어떤 아이들은 마치 어른의 것과 같은 형태의 신경망을 갖고 있는 것을 발견하기도 했지만, 그 아이들도 그저 아이들일 뿐이었다. 

닥터 소머빌의 연구는 뇌의 성숙과정에서 일어나는 변화가 사람들의 사고에 어떤 영향을 미치는 가에 집중하고 있다. 예를 들어 청소년기의 아이들은 인지능력 테스트에서 성인과 마찬가지의 점수를 보인다. 그러나 이들이 강렬한 감정 상태에 휩싸이면 점수는 급격히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 

그 이유는 틴에이저들은 감정을 컨트롤 하는 뇌의 시스템이 아직 강하게 발달되지 않았기 때문인 것으로 보인다. 그리고 그 시스템이 성숙하는 데는 놀라울 정도로 오랜 시간이 걸리는 것으로 올해 발표된 심리학 연구에서 밝혀졌다. 

그 연구의 저자들은 18~21세의 젊은이 그룹을 MRI 스캐너 안에 눕혀 놓고 모니터를 지켜보도록 했다. 그리고 연구 대상자들은 감정 표현이 드러나는 얼굴을 볼 때마다 버튼을 누르도록 지시받았다. 행복한 얼굴, 무서운 표정, 중립적인 표정 등이다.

또 다른 그룹의 대상자들은 검사가 끝날 즈음 귀에 거슬리는 큰 소음을 듣게 될 것이라는 사실을 미리 알려주었다. 

소음이 사용되지 않은 검사에서는 18~21세의 연구대상자들이 20대 중반 청년들과 같은 결과를 보였다. 그러나 소음을 기대하고 있었던 그룹의 대상자들은 검사 결과가 훨씬 나빴다.

뇌 스캔 사진을 보니 감정을 처리하는 부위는 이례적으로 활발했는데 감정을 컨트롤 하는 부분은 미약한 것으로 드러났다.

“청년 초반기는 틴에이저와 같다고 본다”고 이 연구의 저자인 템플대학 심리학 교수 로렌스 스타인버그는 말했다. 그는 뇌가 성숙하는 데는 굉장히 길고 복합적인 과정이 소요되며 그 과정을 알려주는 명확한 표시도 없다는 닥터 소머빌의 주장에 동의한다.   

그럼에도 불구하고 스타인버그 박사는 최근의 연구 결과들이 정책 수립자에게 몇가지 중요한 교훈을 던져줄 수 있을 것이라고 생각하고 있다. 예를 들어 투표할 수 있는 연령을 16세로 낮출 것을 그는 제안했다. “16세 청소년들은 성인들과 마찬가지로 논리적인 생각과 판단을 할 수 있다”는 것이 스타인버그 박사의 설명이다. 

또한 법정에서는 젊은이들이 감정적 영향 때문에 겪는 동요와 상태를 참작하는 것이 좋을 것이라고 그는 말했다. 20대 초반의 청년들도 마찬가지라는 것이다. 

“젊은이들이 저지르는 대부분의 범죄 상황은 감정적으로 격앙된 상태에서 일어난 것입니다. 놀랐거나, 두렵거나, 분노했거나, 취했거나 등등의 상태가 큰 영향을 미친다는 것이 닥터 스타인버그의 주장이다.

그런 한편 닥터 소머빌은 자신의 뇌 연구 내용에 기초하여 특별한 정책적 제안을 하는 일은 꺼린다. 아직도 연구하는 단계이기 때문에 특정한 제안을 하기는 주저된다는 것이다.

그러나 그녀가 중요하게 생각하는 것은 과학자들은 뇌가 어떻게 성숙해 가는지에 관한 전체적인 큰 그림을 알고 있어야 한다는 것이다. 해마다 뇌의 발달 상태를 추적하는 대규모의 연구가 있어야 한다며 적어도 20세가 넘을 때까지 그런 연구가 필요하다는 것이 닥터 소머빌의 주장이다.

또 단순한 범주로 나누어 사람들을 비교하는 것으로는 충분치 않다고 그녀는 지적한다. 예를 들어 18세 이하는 어린이고, 그 이상은 성인으로 분류하는 것 같은 구분 말이다. 

“18세에 무슨 마술이 일어나는 것은 아니기 때문이지요”

  뇌의 각 부분은 성장 속도가 달라서 계속 변화한다.           <일러스트레이션 Jun Cen>

뇌의 전두엽은 30세 정도까지 새로운 신경망이 계속 생성된다. MRI 스캔 이미지.                  <Living Art Enterprise vs/Science Source>