책 <건강의 뇌과학> 1부
내 건강은 뇌 건강으로부터
<건강의 뇌과학>, 제임스 굿윈424쪽
2022년 7월 12일
150 * 222 * 28mm / 642g
(목차)
intro
1장 날마다 젊어지는 뇌
- 변연계 / 신경가소성 / 후각의 역할
3장 내 몸안에 다른 뇌가 있다
- 내장-두뇌축 / 마이크로바이옴 / BDNF 인자 - 내장과 뇌 건강의 움직임)
intro
독서모임에서 <건강의 뇌과학>을 마무리하고, 부랴부랴 기록을 적는다. 이번 발제는 나였는데, 뇌과학을 책을 읽는 동료들이 선택할 줄 몰랐다. 후보지를 주고 그 중에 택한 게 뇌과학인데 뇌를 이렇게 빨리 논의하게 될 줄은. 아무튼 기분은 좋았다. 모임 서두에서도 언급했지만, 나를 포함해 20대에 뇌과학 내지는 '뇌'에 대한 화두를 가진다는 건 어쩌면 행운이라고 표현하고 싶다.
관념론 vs 존재론
세상(세계)는 크게 2가지 관점으로 볼 수 있다. 이는 관념론/존재론으로 구분할 수 있는데, 관념론은 대상(물질, 사물, 외부)을 어떻게 내가 '인지'하는가? 즉 외부의 이미 상정된 존재를 내부의 내가 어떻게 받아들이는가에 대한 거대한 주제이다. 존재론은 앞서 언급한 그 외부의 상정된 존재를 어떻게 정의할 것이냐에 대한 논의 주제이다.
뇌 - 관념론
2가지의 거대한 흐름 중, 관념론의 논의 시작점이자 뿌리를 쫓아가면 '뇌'를 기반에 둘 수밖에 없다. 무엇을 인지한다는 건 기필코 뇌에서 시작하고 뇌에서 끝나기 때문이다. 존재론의 기반은 사물 내지는 물질이 무엇이냐, 즉 물질을 구성하는 기본입자는 무엇이고 입자와 다른 파동/장은 어떤 개념인지를 다루는 양자역학으로 말할 수 있다. 즉 뇌와 양자를 알고자 하고, 안다면 나(물질을 인지하는 관념)와 세상(물질과 세계 자체)에 대한 기본적인 이해를 할 수 있지 않을까. 뇌는 그만큼 중요하고 절대적으로 공부가 많이 필요한 영역인데, 뇌 자체는 자신의 '신경가소성'으로 언제든 또한 변하고 가변적인 염분 물질이기도 하다. 가변적이고 항상 빠르게 변하는 물질(뇌)을 공부하기 위해, 또한 우리 스스로의 '뇌'를 사용하는건 또 하나의 아이러니이고 웃기는 일이다.
우리 스스로가 가진 뇌를 알기 위해, 뇌를 공부하는 현상이라니. 인간은 '뇌'의 주인이지만, 사회적으로 과학적으로 철학적으로 신체적으로 뇌를 잘 모른다. 잘 알지 못한다. 모순이다. 의식의 영역에서 약간의 과학적으로 이해가 있다. 기본적으로 우리는 '의식'이라는 과정을 통해 현상을 이해하고 판단한다. 그러니 의식의 영역만 안다고 할 수 있다. 하지만 뇌의 모든 근간과 기본은 무의식에서 출발한다. 그런데 의식을 할 수 없으니 무의식이라 부른다. 모든 의식의 뇌 영역에 불빛이 켜지기 전에, 무의식이 이미 판단과 행동을 결정하고 의식에 신호를 보내는 구조로 뇌는 생존해왔고, 그 생존 앞에 인류는 역사적으로 의식만을 이해하고자 하였다. 면의 이면을 보지 못한채, 한 면만을 봐왔던 것이다. 결론은 인간은 아직 뇌를 모른다는 것이다. 무의식을 알 수 없고 모르기 때문이다.
다시 관념론으로 돌아와서, 그렇다면 뇌를 알아야 하는 이유는 무엇인가. 관념론적으로 의식적인 영역에서나마 '내'가 어떠한 사태/상황/물질을 어떻게 인지하는 지 알 수 있다. 인지 과정에 대해 정해진 정답은 없으나 (아직 뇌를 모르기에) 적어도 정답이 없다는 것을 '알 수 있고' 내지는 인지 과정의 오류/오해를 있는 그대로 보고 오류가 오류가 아니고 자연스러운 것임을, 그런 오류를 담보한 채 판단하는 '나'를 해석하고 해설할 수 있다. 뇌를 통해 적어도 스스로 하는 판단은 오류를 담보한 인지라는 것을 이해할 수 있다.
뇌와 눈 - 자연스러운 오류
일련의 예로, 우리 뇌와 직결된 눈은 (눈이 곧 돌출된 뇌라고 할 수 있다) 가만히 정지한 물질을 보지 못한다. 눈은 태초에 정지한 물체/사물은 말 그대로 '무시'하도록 '설계'되어 있다. 생존을 위한 선택인진 모르겠으나, 눈은 움직이는 물체만 볼 수 있도록 되어 있다. 만약 눈이 정지한 물질을 볼 수 있다면? 우리 눈은 지금 내 눈앞에 보이는 아름다운 세상(뇌가 그리는 최첨단 가상 그래픽 이미지)이 아닌, 눈의 핏줄과 혈액이 먼저 보여야 할 것이다. 그래서 우리 눈은 외부의 가만히 있는 물체/물질을 못 보기 때문에, 이를 보기 위해서 눈 스스로를 운동시켜, 눈이 움직여 외부의 정지한 물질을 인식하도록 한다.
이를 안구운동이라고 한다. 이게 무슨 일인가...가만히 있는 사물을 못 보니, 뇌는 그냥 눈 자체를 운동시켜, 가만히 있는 외부 물체를 운동하는 물체로 인식하게 한다는 것이다.
베르너 카를 하이젠베르크, 1901~1976그러면 가만히 있는 외부 물질 자체는 그대로 뇌에 인식되는가? 이것도 '그렇다'고 답할 수 없다. 이 역시 뇌가 그리는 하나의 이미지이자 뇌와 눈이 2차원에서 (눈은 2차원 면이다) 3차원의 입체 그래픽으로 전환하는 과정을 거친다. 오류에 오류를 범하고 좋은 그래픽으로 보기좋게 정렬하는 셈이다. 이러한 사례 말고도, 뇌가 일으키는 여러 자연스러운 사기와 현상은 수도 없이 많다. 그러면 눈도 눈 그대로 인식 하지 않고, 외부의 사물도 '그대로'인 사물인지 알 수 없는데 '객관적이다' 내지는 '누가 보아도 똑같은 보편적인 객체'를 상정한 과학적 객관주의에 대해 재고할 수 있는 기회를 얻는다.
세상은 객관적일까? 과학은 객관에서 출발하지만 과학이 객관적일까? 누가 보아도 객관적인 '객체'가 존재할까? 그럼 그 존재는 입자적인가 파동적인가? 이에 과학은 '모른다'고 답할 수 있다. 관념론적으로 보고, 존재론적으로 보아도 세상은 여전히 물음표가 가득하다. 객관은 사실 의식이 만들어낸 산출물이다. 과학으로 근대를 이루고, 이성을 기반으로 인간은 성장해왔다고 하지만 현대과학의 결론은 뇌도 잘 모르고, 양자로 이루어진 세상 역시 하이젠베르크는 '불확실하다'고 말한다. 물리학계는 이에 대해 이견이 없다.
프리드리히 빌헬름 니체, 1844~1900뇌 - 불확실성과 관점주의
결국 불확실한 세상 속에서, 나는 어떤 관점을 가지고 내 삶을 생성하는가가 결정적이다. 관점이 곧 나의 정답이자, 내가 가진 관점이 곧 내 '세계'이기 때문이다. 모든 현대 철학의 시작이자 기반인, 니체는 관점주의를 뿌리 깊히 가지고 자신의 사상을 펼쳐나간다. 가장 유명한 구절은 '신은 죽었다'고 하지만 니체는 때때로 신을 살리기도 하며, 신을 옹호하기도 하며, 과격하게 신을 죽이기도 한다. 즉 모든 관점으로 니체를 볼 수 있고, 이에 대한 부작용도 많다. (나치에서 니체를 인용하기도 한다). 그만큼 니체는 스스로 관점주의적 이었기에 절대적인 근대 이성주의(객관)를 무너뜨리고 해체의 시대로, 해체 이후의 생성과 관점의 시대로 이끌었다고 볼 수 있다.
이러한 관점들은 그냥 이루어지지 않는다. 시작은 '뇌'를 이해하는 것. 뇌를 관조하며 '나'를 알아가는 일이 선행되어야 하고, 이를 통해 뇌가 생성하는 모든 가상들과 오류를 인지하는 일과 관념론적으로 스스로 어떤 인지 과정을 거치는지 알 수 있는 '뇌'와 '뇌과학'을 만나는 일이, 20대에 일어난다면 "행운"이라는 의미였다.
<건강의 뇌과학>은 인트로에서 언급한 철학적인, 과학적인 논의로 뇌를 이해하는 일은 아니고, "건강"의 관점에서 우리 뇌를 어떻게 잘 사용해 내 삶을 건강하게 구성할 수 있는지에 관한 주제이다. 뇌는 입체적으로 이해하면 할수록 좋다. 그렇지만, 독서 모임의 첫 뇌과학 책이기에 가볍게 "건강" 관점에서 뇌를 약간 이해해보고 삶에 적용해볼 수 있는 점들을 간단하게 책을 통해 살펴보았다. 책은 총 10장의 챕터로 구성되어 있다. 이 중, 각 챕터별 내지는 챕터 간의 인상깊은 내용과 스스로 생각하는 핵심 개념과 단어에 대한 생각을 조금 깊은 호흡으로 공유하고자 한다.
서두가 길었다, 바로 <건강의 뇌과학> 시작하겠다!
1장 날마다 젊어지는 뇌 (변연계 / 신경가소성 / 후각의 역할)
뇌량의 위, 아래에는 다양한 조직이 자리잡고 있으며, 이들은 하나로 뭉쳐서 강력한 원시적 시스템인 변연계 (limbic system)를 형성한다. 심리학에서 '감정적 두뇌'라고 부르는 변연계는 가장자리를 뜻하는 라틴어, '림버스 limbus'에서 왔는데, 이 강력한 시스템은 해마와 같은 '사고하는' 피질과 더불어 시상하부, 편도체, 시상과 같은 깊고 원초적인 조직을 포함한다.
- 40쪽, 1장 <날마다 젊어지는 뇌>에서
대뇌변연계의 주요 구조물 (출처, 지식백과)변연계 정의
변두리를 의미하는 변연계는, 말 그대로 가장자리는 뜻하는데 이는 '포유류 뇌'의 가장자리를 뜻하는 의미이다. 우리 뇌는 총 3층으로 구성이 되어 있다. 1층은 생명의 가장 밑바닥인 호흡과 움직임을 담당하는 파충류의 뇌, 2층은 정서와 감정 등을 담당하는 포유류의 뇌, 마지막으로 3층은 인지와 사고를 담당하는 인간의 뇌로 이루어져 있다. (소뇌 / 중뇌 / 대뇌라고 이해하면 편하다)
변연계는 포유류 뇌의 변두리이기에, 이는 아래로는 파충류의 뇌(소뇌)와 위로는 인간의 뇌(대뇌)뇌 중간과 경계에 위치한 구역이다. 이 구역이 바로 인간의 가장 근본적인 감정을 발생시키고, 이에 관련해 욕망/기억/행동 등의 조절에 기여하며 특히 '기억'의 중요한 역할을 담당한다. (해마를 지나기 때문이다. 아래에서 자세히)
변연계와 감정, 그리고 학습과정
변연계에서 가장 중요한 키워드는 '감정과 학습'이다. 우리가 무엇을 학습하는 원리는 전부 변연계를 통해 이루어진다. 즉, 우리의 모든 자연스러운 학습은 '감정'을 통해 이루어진다. 무언가를 억지로 외우거나, 암기하는 행위는 감정적이기 보다 이성적이고 기계적이다. 따라서 학습 효율적으로 좋지 못한 행위이다. 그 이유는, 변연계가 어떤 뇌의 영역을 이루는지 보면 이해할 수 있다. (영역이라고 한 이유는, 뇌는 모든 위치가 정해져 있지 않다. 통상적으로 뇌는 여러 지역으로 나뉘며, 특정한 부위는 사람마다 상대적이기에 '영역' region라는 표현이 자연스럽다. 나아가 '계'라는 뜻은 영어로는 system을 의미하지만, 그보다 물질 간의 일정한 상호작용이나 관련 작용을 하는 물체들의 모임을 의미하는데, 이는 명확히 특정 공간 범주를 지칭하지는 않는다. 상호작용이 닿는 범위까지를 계라고 한다. 따라서 뇌는 모든 상대성을 인정한다.)
변연계, 파패치 회로를 통한 학습
뇌가 정보를 학습하는 경로는 대표적으로 변연계 속 편도체 -> 해마 -> 띠이랑을 거쳐 '전전두엽' (대뇌피질)에 도달 후 다시 띠이랑 -> 해마 -> 편도체로 돌아오는 과정을 가진다. 이는 파패치 회로 (학습 회로)라고 불린다. 편도체 역시 대표적으로 감정을 조절하는 부위이고, 이는 해마에서 관리하는 기억 작용과 깊은 유대를 가진다. 전전두엽을 거치기에, 감정적 기억을 동반한 '정보'가 대뇌피질(= 인간의 뇌)에 역시 영향을 주고 편도체로 돌아온다. 즉 감정으로 시작해 감정으로 학습을 완료하는 자연 구조이다. 모든 학습은 감정적으로 내지는 서사적으로 이루어져야 한다. 쉽게 말하면, 감정을 동반한 이야기가 가장 학습에 효율적이고 기억에 오래 남는다. (이야기 = 에피소드 기억으로 정의할 수 있고, 학습 = 학습기억 및 절차기억으로 이해해도 좋다)
후각의 역할
후각은 가장 원초적이고 무의식에 기반하는 감각이다. 즉 냄새는 감정적이고, 학습/정보를 저장할 때 가장 직관적인 감각이다. 이러한 후각은 편도체의 시작과 끝에서, 후각 역시 해당 학습 과정에서 중요한 역할을 한다. <그림>을 참고하면 편도체 왼쪽에 '후각망울' 이 위치하는데, 감정과 후각- 냄새 역시 깊은 유대를 가진다. 후각으로 감정을 생성하기도 하고, 감정이 발생할 때 무의식적으로 후각 이미지로 기억을 저장하기도 한다.
이미지라고 말한 이유는, 뇌 지도에 표시되는 감각을 '이미지'라고 정의한다. 이후 세계적인 뇌 신경과학자인 안토니오 다마지오의 <느끼고 아는 존재, Feeling & Knowing>을 리뷰할 때, 자세히 뇌 지도와 뇌 이미지 부위 활성화에 대해 다룰 예정이다.
https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001029408
두뇌 신경가소성과 생존
이처럼 변연계는 학습에 어쩌면 전부의 역할에 해당하는 경로를 가진 중요한 영역이다. 변연계의 역할을 다하면, "우리는 어떤 이점을 얻게 될까?" 내지는 "변연계를 왜 알아야 하는데?" 와 같은 질문이 떠오를 수 있다. 이 질문은 자연스럽게 "우리가 학습하는 이유는 무엇인가?"로 귀결될 수 있다.
이에 대한 대답은 간단하다. 뇌의 존재 목적은 크게 '번식과 생존'이다. 번식 역시 DNA를 물려주는 생존 욕구에 포함될 수 있다. 따라서 뇌는 뇌를 가진 생물체의 '생존' 목적을 달성하기 위해 존재한다.
변연계가 '감정-반응 두뇌'라고 불리는 데는 이러한 이유가 있다. 변연계에게는 중대한 목표가 있다. 그것은 다름 아닌 생존과 자기 보호이다. 두뇌로 들어오고 나가는 양방향 고속도로에 의해 몸의 나머지 부분과 연결되어 있는 변연계는 강력한 반응을 촉발해 몸 전체로 전달한다.
- 40쪽, 1장 <날마다 젊어지는 뇌>에서
변연계로부터 얻은 감정 기반의 학습 정보를 통해 우리는 생존을 추구하고 지향하며 영위한다. 그 말은 즉슨, 더 잘 생존하기 위해, 더 감정-정서적인 학습과 서사적-맥락적인 (narrative) 학습을 지향할 필요가 있다. 실제로 디즈니에서는 효과적인 정보 전달과 각인을 위해 '이야기 전달 구조'를 정의하고 콘텐츠에 사용한다. 나아가, 일련의 예로 부모 내지는 특히 엄마로부터 피부접촉을 많이 받은 영유아 (6세미만 기준)는 모든 외부의 자극과 정보에 대해, 피부 접촉이 덜한 영유아보다 압도적으로 학습 능력이 좋다. 피부 역시 감정-정서 두뇌인 변연계에 직접적인 영향을 주고받는 매개물이다. 이는 역시 태아가 되기 전, 뇌 형성 과정에서 가장 밀도있게 영향을 주고 받고 곳이자, 성장해가면서도 뇌와 직결되는 부위가 피부이다. 나아가 면역-반응 시스템 역시 이와 연관된다.
우리의 기억은 전반적으로 감정적인 기준,
즉 우리에게 보상을 주고, 우리가 중요시하는 것을 근간으로 구성된다.
- 50쪽, 1장 <날마다 젊어지는 뇌>에서
이러한 변연계 기반의 모든 학습은 뇌의 신경 가소성을 높인다. 두뇌 신경 가소성이란, "뇌 스스로가 성장과 재조직을 통해 신경 회로를 바꾸는 것"을 의미한다. 우리 뇌는 가만히 있지 않는다. 3만 5천 가지의 의사 결정을 뇌가 '매일' 내린다. 다른 말로, 매 순간 2초에 한 번씩 1개의 결정을 내리는 셈이다. 이러한 데이터들 중 감정-정서 기반의 학습과 경험이 많을수록, 또는 그러한 환경에 스스로 많이 노출할 수록 뇌의 가소성은 높아지고, 동시에 학습 효율 역시 성장하는 선순환을 보인다.
감정-정서는 사람마다 상대적이다. 따라서 스스로에 맞는 환경, 스스로가 자연스러운 환경 및 감정을 가장 우선순위로 두고 살아가는 방식이 '뇌 자체에게도 건강한' 방식이자 뇌의 가소성을 높이는 삶이다. 거기서 오는 만족감이 보상의 형태로 우리의 뇌를 더 '똑똑하게' 만들어줄 것이다.
2019년 4월에 수행한 한 연구는 성인 두뇌가 90대까지 새로운 뉴런을 생성한다는 사실을 보여줬다. 이 말은 90대에도 우리 두뇌는 계속 새로워진다는 뜻이다. 이는 신경가소성에 대한 분명한 증거이자, 두뇌 건강과 기능을 오랫동안 유지할 수 있다는 가능성을 보여준다.
- 62쪽, 1장 <날마다 젊어지는 뇌>에서
신경 가소성은 단순히 뇌가 가변적으로 변한다는 것만이 아니다. 가소성이란 단어는 뇌가 신경 자체를 새로 생성한다는 놀라운 함의를 지닌다. 이는 삶의 모든 부문, 즉 운동-생각-학습-기억 등 모든 측면의 역량을 지속적으로 성장할 수 있다는 인간 뇌의 가능성을 내포한다. 이러한 모든 행위는 더 높은 생존 확률로 수렴된다. 즉, 우리 삶은 스스로의 두뇌를 어떻게 사용하는가에 달린 문제라고 정의할 수 있다. 그리고 이러한 뇌 사용은 감정-정서 학습에 기반한다고 말할 수 있다.
3장 내 몸 안에 다른 뇌가 있다
(내장-두뇌축 / 마이크로바이옴 / BDNF 인자 - 내장, 뇌 건강의 움직임)
내장의 기능 : 내장-두뇌축 (brain-gut axis)
뇌과학은 보통 '두뇌' 자체에 집중하는 경향이 짙다. 물론 두뇌는 우리가 섭취한 포도당 에너지의 대부분을 가져가며 모든 에너지를 두뇌가 우선 가져가고, 이후 에너지를 각 기관에 분배하는 에너지-불평등 문제를 항상 전제한다. 그만큼, 두뇌가 중요한 기관이자 모든 의사결정의 중추인 점은 변하지 않는 사실이다. 이기적인 뇌는 가장 먼저 자기 자신을 챙긴다. 뇌 에너지 불균등 문제- 물질대사에 관여하는 불균등 방식은 아래 책으로 자세히 알 수 있다.
https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000000971168
다만 에너지를 섭취하고, 소화하고, 심지어 일생 동안 우리의 감정을 결정짓고, 나아가 감정을 기반으로 하는 모든 무의식적 '느낌'은 내장으로부터 시작한다. 되려, 내장이 곧 우리 몸의 내부라고 인식해도 좋다. 두뇌의 최고의 산출물과 하이라이트는 '전전두엽', 즉 의식적 의사결정의 힘이라면 내장은 그보다 내부의 모든 무의식에 가깝고, 무의식이 만들어내는 느낌을 만들고 이에 기반하는 메세지들을 뇌에 적극적으로 전달하고 소통한다. 즉, 내장은 두뇌에게 느낌 - 무의식적인 느낌. 말 그대로 '무엇이다'라고 정의할 수 없다 - 을 전달하고, 두뇌는 이 느낌을 받아 언어로써 개념화시키는 의식적인 작업을 진행한다. 이를 학자들은 '내장-두뇌축'이라고 정의한다.
내장-두뇌축 이미지이러한 상호연결 신경에서 '두뇌에서 내장으로' 메시지를 전달하는 역할은 10% 정도에 불과하고, 오히려 나머지 90%는 '내장에서 두뇌로' 메시지를 전달하는 것이다. ... (중략)
내장이야말로 우리 몸에서 가장 거대한 감각기관이다.
- 116쪽, 3장 <내 몸 안에 다른 뇌가 있다>에서
내장이 건강해야 하는 이유
몸 안에서 일어나는 일은 대단히 중요해서 메시지 전달 시스템은 초 단위로 내장에서 시상으로 정보를 전달한다. ... (중략)
그리고 두뇌의 가장 중요한 메신저 물질 중 하나인 '행복 호르몬' 세르토닌은 두뇌에서만 만들어지는 것이 아니다. 놀랍게도 전체 세르토닌의 약 90%는 내장에서, 정확하게 말해 장내 미생물상 (microflora) 혹은 미생물군(microbiota) 이라고 알려진 수조 마리의 박테리아 속에서 생성된다.
- 117쪽, 3장 <내 몸 안에 다른 뇌가 있다>에서
위에서 언급된 '세르토닌'은 우울증 환자에게도 소량의 약 형태로 지급되는 호르몬이다. 하지만 세르토닌은 자연발생적으로 생성될 때 가장 효과적이고, 이는 도파민과 다르게 은은하게 행복감 (행복이란 단어로 상정했지만, 해당 호르몬은 행복을 포함해 안정감, 만족, 편안함, 차분함 등 다양한 방식으로 영향을 미친다.)을 하루 중 오랜 시간 유지할 수 있게 도와준다.
세르토닌 이야기는 이후 책 <도파민네이션>에서 자세히 다룰 예정이니, 지금은 내장에 집중해보자. 결론은 세르토닌은 감정 상태에 영향을 미치는 대단히 중요한 물질이며, 이는 즉 내장에서 거의 전부를 만들어내고 뇌에게 전달한다는 사실이 중요하다. 바꿔 말하면, 나쁜 음식은 나쁜 기분을 만들고, 좋고 건강한 음식은 내장을 건강하게 유지하며 좋은 감정과 좋은 느낌을 만든다. 단순한 진리인 것처럼 들릴 지 모르겠다. 하지만 이는 상당히 실제로 일상에서 행하고 지속가능하기에 많은 노력이 들어가는 까다로운 영역이다.
일련의 예로, 현대 사회에서 밀가루는 모든 주 식재료에 들어간다. 밀가루는 내장에게 여러 치명적인 요소를 가지고 있으나, 대표적으로 "장의 관점에서는" 밀가루에 속한 다량의 글루텐이 소화 부작용을 일으킨다는 점이다. 심지어 밀가루를 기름에 튀겨 섭취한다. 이에 대한 소화불량은 누구나 아는 사실이다. 음식으로는, 디저트 빵/치킨/라면/피자 등이 있다. 나아가 밀가루의 글루텐이 체내에 들어오면 장내 세균에 의해 '에소루핀'이란 마약 성분을 생성해 중독을 유발하고 지속적으로 뇌가 밀가루를 원하게 만든다. 그리고 이러한 음식들은 결정적으로 장내 미생물군의 조합을 불균형하게 해 내장의 본래 기능을 잃게 해 불편한 느낌과 감정을 지속적으로 뇌에게 전달한다. 즉, 좋지 않은 음식은 지속적인 우울감/피로감/부정적인 느낌을 산출해내고 성향과 뇌의 의사결정까지 영향을 미친다.
대안은 정말 많다. 밀가루 대신 흰 쌀이 낫고, 흰 쌀 대신 흑미/잡곡/현미밥이 낫다. 해당 탄수화물들은 밀가루보다 훨씬 체내 흡수율도 낫고, 기본적으로 느리게 소화된다. 이에 따라 인슐린 저항성을 개선해 혈당을 자연스럽게 조절하고, 당뇨를 예방할 수 있다. 또 다른 대안으로, 채소 섭취를 높여 - 식이섬유를 많이 섭취하면 소화가 원활하고, 장 내 미생물 집합군이 건강해지고. 이는 역시 위에서 언급한 '내장-두뇌축'에 긍정적인 영향과 더불어 최종적으로 편안안 기분/감정/그리고 좋은 느낌을 일상 시에 유지할 수 있다.
마이크로바이옴, 내장 건강과 영생
마이크로바이옴(Microbiome)이란, 특정 환경에 존재하는 미생물의 총합을 의미한다. 여기서 특정 환경이란, '내장'이라고 이해해도 무방하다. 이유는 위에서 꾸준히 언급한 장내 미생물군의 95%가 내장에 존재하기 때문이다. 최근 생물학계는 '마이크로바이옴'이란 명칭으로 내장-두뇌축, 간-장축, 폐-장축 등으로 연구가 활발히 진행되고 있으며, 전부 중심은 '내장'이다. 모든 축에는 '내장'이 핵심적으로 기능하고 소통하고 몸의 면역군을 담당한다.
이후 <건강의 뇌과학> 2부에서 <4장, 두뇌와 미생물, 완벽한 운명 공동체>에서 자세히 다루겠지만, 인간이 가진 전체 세포 수가 30조라면, 내장 속 마이크로바이옴 (장내 미생물군)의 개체 수는 38조이다. 이처럼 내장은 상상 이상의 미생물의 균형을 이루고 있으며, 이를 통해 뇌와 긴밀히 소통하여 무의식적 느낌/감정을 생산해내는 기지라고 이해하면 편하다.
내장 건강은 현대과학에서 발견한 최고의 산출물이다. 내장은 역사적으로 무시되어 왔다. 하지만 내장이 제2의 뇌, 어쩌면 뇌와 동등한 위치에 있다고 봐도 무방하다. <건강의 뇌과학>에서 내장의 중요성을 지속적으로 언급하는 이유는 내장이 뇌와 연결되는 가장 큰 기관이며 모든 면역을 담당하기 때문이다.
학계에서는 지속적으로 마이크로바이옴을 내장 건강과 우울증의 상관관계를 규명하는 주 연구 대상으로 인식하고 있다. 나아가 생물 자체의 수명 연장의 관점에서도 마이크로바이옴은 빠질 수 없는 개념이다. 이후 생명과 영생, 그리고 장내 미생물군의 관계에 대해 지속적으로 공부하고 기록할 생각이다.
BDNF 중요성 : 내장-마이크로바이옴 건강을 위해서는 좋은 움직임
결론적으로 2가지가 있다. 좋은 음식과 장 운동 (걷기, 달리기)이다. 앞서 음식에 대해 조금 다루었기도 하고, 좋은 음식은 인터넷에 검색하면 다 나온다. 그리고 좋은 유튜브 채널도 상당히 많다. 대표적으로 서울아산병원 노년내과 정희원 교수님의 유튜브 채널을 및 연관 콘텐츠를 추천하고, 양질의 정보를 얻을 수 있다.
그보다 나는 "좋은 운동" 및 움직임 관점으로 장 내 미생물군 건강과 내장의 상관관계에 대해 이야기하고싶다. 핵심적으로 우리가 접근하고 학습해야 할 개념은 BDNF (Brain Derived Neurotropic factor, 뇌유래 신경영양인자)로, 이는 기억과 학습을 담당하는 뇌의 해마 신경 생성을 촉진하는 인자를 의미한다.
예전에는 엔돌핀과 같은 인자를 많이 얘기했다면, 최근 뇌 과학계의 핫 이슈는 BDNF이다. 특히 해당 인자는 유산소 운동할 때가 뇌에서 가장 많이 생성된다. BDNF의 역할은 신경세포에 산소하고 포도당을 공급해주는 rate가 높아지는 것을 담당하며, 이를 통해 자체적으로 연결되어 있는 신경세포의 연결성을 더욱 더 촉진하고 기억 속도와 기억-학습 역량을 전체적으로 상승시킨다.
뇌 자체적인 학습/기억에도 정말 중요한 인자이지만, 유산소 운동의 대표적인 움직임인 걷기와 달리기 중 특히 지속적인 달리기는 BDNF의 인자 기능 향상과 더불어 '마이크로바이옴' 의 균형 유지와 기능 향상 역시 기대할 수 있다. 걷기와 달리기는 직접적으로 장 운동이다. 즉 정리하자면, 장 운동을 통해 장 내 미생물군의 균형은 물론이고 뇌에는 BDNF 인자로 기억/학습 역량을 높이며 (이는 당연하게도 두뇌 신경 가소성을 높인다), 동시에 걷기와 달리기를 통해 분출되는 세르토닌이 장과 뇌, 그리고 우리 몸을 충분히 적시는 과정이 동반되는 것이다. 이후 걷기/달리기를 통해 충분히 적셔된 세르토닌으로 뇌는 보상(만족감)을 얻게 되고, 이 행위를 지속하게 되는 것이다. 여기에 더해, 건강하고 좋은 음식으로 다시한번 장 내 미생물의 건강을 돌보며 더 큰 좋은 느낌과 만족감을 느끼는 것이다.
1부
이처럼 뇌- 해마를 가진 변연계 - 변연계 속 파패치 회로(학습 회로) - 두뇌 신경가소성 - 내장 - 미생물 (마이크로바이옴) - BDNF - 걷기/ 달리기는 전부 다발적으로 관계를 가진 개념들이자 실체들임을 알아보았다. 1부를 여기서 마무리하고, 이후 2부에서 다시 <건강의 뇌과학>을 완료하고자 한다.
2부
4장 : 두뇌-미생물-면역 간의 상관관계
9장 : 건강을 위한 수면
10장 : 행복과 뇌과학
