활발한 신체 활동이 뇌의 노화를 늦출 수 있다

나이가 들어도 신체활동을 계속하면 치매에 걸릴 위험이 크게 줄어들고, 장기간의 운동을 필요로 하지 않는다는 연구 결과가 나왔다. 시카고의 80대 노인들에 대한 새 연구에 따르면 앉아있지 않고 걷거나 움직이는 것만도 두뇌를 강화하는 데 필요한 전부일 수 있다는 것이다. 노인들이 얼마나 자주 움직이거나 앉았는지를 추적하고, 사망한 후에 뇌 속을 깊이 들여다본 이 연구에 따르면 움직이지 않는 노인보다 활동적인 노인의 뇌에서 특정 필수 면역세포가 다른 방식으로 작동한다는 사실을 발견했다. 신체활동은 뇌의 건강, 사고능력, 알츠하이머병으로 인한 기억상실 여부에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 나이가 아무리 들어도 몸을 움직이면 마음도 변한다는 증거를 이 발견은 더해주고 있다.

 

나이 들어 신체활동 계속하면 치매 위험 줄어

장시간 운동 아니어도 걷거나 움직이면 충분

 

이미 많은 과학적 증거들이 신체활동은 뇌를 용량을 증가시킨다는 것을 보여주었다. 예를 들어 움직이지 않던 노인이 하루에 약 1시간 동안 걷기 시작하면 뇌의 기억센터인 해마의 볼륨이 늘어나 보통 수년에 걸쳐 발생하는 수축을 줄이거나 되돌린다. 중년 이상의 활동적인 사람들은 운동을 거의 하지 않는 동년배들보다 기억력 및 사고력 테스트에서 더 나은 결과를 보이는 경향이 있으며, 나중에 알츠하이머병 진단을 받을 확률이 거의 절반에 머문다. 활동적이었으나 치매에 걸리는 사람들도 비활동적인 사람들보다 첫 번째 증상이 몇 년 후에 나타난다.

그러나 신체활동이 우리 뇌를 정확히 어떻게 리모델링하는지는 여전히 대부분 미스터리로 남아있다. 과학자들은 동물실험에서 힌트를 얻었는데, 예를 들어 성인 실험용 쥐(lab mice)와 쥐(rats)가 바퀴를 달리면 새로운 뉴런의 생성을 촉진하는 호르몬과 신경화학물질의 생산을 증가시킬 뿐만 아니라 어린 뇌세포를 연결하고 양육하는 시냅스와 혈관 및 기타 조직을 생성한다.

설치류의 운동은 또한 부분적으로 미세아교세포(microglia)라고 불리는 특수 세포를 강화함으로써 동물 뇌의 노화 관련 쇠퇴를 늦추거나 중단시키는 것으로 나타났다. 최근까지 거의 이해되지 않았던 미세소교세포는 이제 뇌의 상주 면역세포이자 홀 모니터로 알려졌다. 그들은 신경 건강이 쇠퇴하는 징후를 관찰하고 쇠퇴하는 세포가 발견되면 염증 반응을 시작하는 신경 화학물질을 방출한다. 단기적으로 염증은 문제가 있는 세포와 기타 생물학적 파편을 제거하는 데 도움이 된다. 그 후 미세아교세포는 염증을 진정시키는 다른 화학적 메시지를 방출하여 뇌를 건강하고 깔끔하게 유지하고 동물의 사고를 온전하게 유지한다.

그러나 최근 연구에 따르면 동물은 나이를 먹으면서 소교세포가 오작동을 일으키기 시작하고 염증을 유발하지만 이후에 진정되지 않아 지속적인 뇌 염증을 유발할 수 있다. 이 만성 염증은 건강한 세포를 죽이고 기억과 학습에 문제를 일으킬 수 있으며 때로는 설치류 버전의 알츠하이머병을 유발할 정도로 심각하다.

운동하지 않는 한 그렇다는 것이다. 이 경우, 조직에 대한 사후 검사에서 동물의 뇌는 일반적으로 노년기가 깊어져도 건강하고 도움이 되는 미세아교세포가 풍부하며 지속적인 뇌 염증의 징후가 거의 나타나지 않는 한편 노인 설치류는 학습 및 기억하는 젊은 능력을 보유하고 있었다. 

하지만 우리는 생쥐가 아니며, 나이 들어감에 따라 신체적으로 활동적인 것이 소교세포의 내부 작용에 영향을 미치는지 여부를 연구하는 방법을 과학자들은 찾지 못했다. 그래서 지난 11월 신경과학저널에 발표된 새로운 연구에서는 시카고의 러시 대학 의료센터(Rush University Medical Center), UC샌프란시스코 및 기타 기관과 제휴한 과학자들은 러시 대학의 데이터(Rush Memory and Aging)에 의존했다. 이 연구에서 시작 당시 대부분 80대였던 수백 명의 시카고 사람들은 광범위한 연례 사고 및 기억 테스트를 완료하고 최소 일주일 동안 활동 모니터를 착용했다. 모니터에 따르면 공식적으로 운동한 사람은 거의 없었지만 일부는 다른 사람보다 더 자주 움직이거나 걸었다.

연구가 계속되면서 많은 참가자들이 사망했고, 연구자들은 그 중 167개의 저장된 뇌 조직을 조사하여 소교세포 활동의 잔류하는 생화학적 표지를 검색했다. 연구진은 실제로 사람들의 미세아교세포가 말년에 지속적으로 과도하게 흥분되어 뇌 염증을 유발하는지, 아니면 적절할 때 활동을 억제하여 염증을 둔화시키는지 확인하기를 원했다. 연구진은 또한 뇌를 혼란스럽게 하는 플라크와 엉킴과 같은 알츠하이머병의 일반적인 생물학적 특징을 찾았다. 그런 다음 그들은 이 데이터를 사람들의 활동추적기의 정보와 교차 확인했다.

그들은 특히 기억과 관련된 뇌 부분에서 움직이는 것과 건강한 소교세포 사이에 강한 관계가 있음을 발견했다. 가장 활동적인 노인 남성과 여성의 미세아교세포에는 세포들이 필요할 때는 조용해지는 방법을 알고 있음을 나타내는 생화학적 표지가 포함되어 있었다. 그러나 앉아있는 참가자의 미세아교세포는 생애 마지막 몇 년 동안 건강에 해로운 과잉행동에 빠진 징후를 보였다. 비활동적인 사람들은 일반적으로 인지 테스트에서 가장 낮은 점수를 받았다.

그러나 아마도 가장 흥미로운 점은 이러한 효과가 생전에 심각한 기억장애가 있었는지 여부와 상관없이 사망했을 때 뇌가 알츠하이머병의 징후를 보인 사람들에게서 가장 컸다는 것이다. 비활동적인 이들의 미세아교세포는 상당히 기능장애가 있는 것처럼 보이는 경향이 있었고 그들의 기억은 산발적인 경향이 있었다. 그러나 노년기에 자주 움직인 사람들의 소교세포는 대개 사후에도 건강해보였고, 많은 이들이 말년에 눈에 띄는 기억상실을 경험하지 않았다. 그들의 뇌는 알츠하이머의 징후를 보였을지 모르지만 그들의 삶과 사고능력은 그렇지 않았다.

새로운 연구를 주도한 UCSF 기억 및 노화센터의 신경심리학 조교수 케이틀린 카살레토는 이러한 발견이 시사하는 바는 신체활동이 부분적으로 미세아교세포를 적절하게 유지함으로써 노인의 알츠하이머병으로 인한 기억상실을 지연시키거나 변경할 수 있다는 것이라고 말했다. 다행히 이러한 혜택을 보기 위해 필요한 활동의 ??양이 많지 않다고 말한 카살레토 박사는 참가자 중 황혼기에 마라톤을 뛴 사람은 아무도 없었고, 공식적으로 운동한 사람이 거의 없었다며 “그러나 얼마나 가만히 있었는지와 뇌 건강 사이에는 선형적인 관계가 있었다”고 설명했다. 덜 앉아있을수록, 더 많이 서있을수록, 더 많이 움직일수록 더 나은 결과를 얻었다는 것이다.

카사레토 박사는 아무도 미세아교세포가 신체활동에 의해 영향 받는 뇌의 유일한 측면이라고 생각하지 않는다며 신체활동이 뇌에 있는 수많은 다른 세포, 유전자 및 화학물질을 변화시키며 이러한 효과 중 일부는 우리를 정신적으로 날카롭게 유지하는 데 있어 미세아교세포보다 더 중요할 수 있다고 말했다. 

이 연구는 또한 신체활동이 미세아교세포가 더 잘 작동하게 한다는 것을 증명하지는 않으며, 단지 건강한 미세아교세포가 활동적인 사람들에게 흔하다는 것을 증명한다. 마지막으로, 이것은 우리가 80세 훨씬 이전부터 신체활동을 통해 뇌에 추가적인 이점을 얻을 수 있는지 여부를 알려주지 않는다. 그러나 36세의 카사레토 박사는 연구결과를 본 후 계속 운동하고 있다고 말했다. 

<By Gretchen Reynolds>