뇌과학적 음양의 균형

뉴런의 화법으로 배우는 전략 리더십

내가 글을 쓰다 보면 내 머릿속에서 온갖 연결고리가 펼쳐진다. 그래서 처음에 무슨 말을 할까 고민하던 것이 생각지도 않은 방향으로 흘러갈 때가 있다. 혹시 내 글을 읽으면서 '이게 뭔 소린가' 하시는 분이 계신다면 진심으로 양해를 구한다. 글 쓰기는 내게 요가와 같은 마음 수행법이다. 한글로 글을 쓰다 보면 마음이 편안해진다. 그래서 오은영 박사님도 혼자만의 시간이 필요할 때 일기 쓰는 것으로 스트레스를 푸시는 것 같다. 내 글을 통해 누군가 배워가는 것이 있다면 더욱 좋겠다고 생각하며 포스팅하지만 사실 내가 제일 도움 받는다. 영어로만 생활하는 미국 환경에서 한글과 내 뿌리를 잃지 않으려는 일종의 발악이다. 브런치라는 플랫폼이 맞춤법도 해결해 주니 편리하긴 하다. 무슨 말을 할까 하며 시작된 글에서 뭐가 나올까 하는 기대감이 마치 나 자신에게 깜짝 선물을 주는 것 같다.

지난 10일간의 휴가를 마쳤다. 파트너와 둘이서 운전을 번갈아가며 1600 마일(~2500 km)이란 도로를 달렸다. 애틀랜타에서 시작하여 DC를 거쳐, 뉴저지의 바닷가 도시 애틀랜틱 시티(Atlantic City)에 갔다가 캐롤라이나를 거쳐 다시 애틀랜타로 내려왔다. 뿔뿔이 흩어져 사는 가족 분들 덕분에 따로 호텔을 잡을 필요 없이 중간중간 쉬어갈 수 있었다. 이번 여행의 주목적은 나이 드신 내 미국 가족 분들의 건강이 더욱 나빠지기 전에 함께 시간을 보내는 것이었다. 일 년에 많아야 한 두 번 보는 미국 마미가 가족 모두를 위해 큰맘 먹고 해변가 근처의 큰 집을 렌트하셨다. 집에 도착해 보니 마미가 다리를 깁스를 하시고 앉아계셨다. 바로 며칠 전 또 넘어지셔서 다리를 다치셨단다. 그러곤 내가 걱정할까 봐 말씀도 안 해주셨다. 통화할 때마다 두 분 모두 새로운 수술 소식, 건강 문제 등 항상 통증에 시달리고 계셨다. 평생 고생만 하시다 퇴직해서 쉬기는커녕 집안에서 거동조차 불편하게 살아가시는 것 같아 마음이 아팠다.

몇 달째 종아리 걷고 바닷물에 발 담그는 상상만 하시던 마미가 짠해 해변가 접근성을 알아보았다. 특정 출입구역으로 들어가면 무료로 대여할 수 있는 휠체어로 모래 위 편리하게 다닐 수 있도록 비록 레드카펫은 아니나 블루카펫을 깔아 둔다는 것을 알아냈다. 휠체어에 태워 해변가로 모셨더니 아이처럼 좋아하셨다. 근데 정말 발을 물에 딱 한 번 담그시고는 이게 끝이라고 하셨다. 소원성취했으니 집에 가신다고 하셨다. 이게 뭐라고 너무 고마워하셨다. 그래서 더 짠했다. 주차장까지 모셔다 드리고 우리는 남아 햇볕을 더 즐기기로 했다. 모래 위에 누워 책 한 권을 다 읽었다.

애틀랜틱 시티는 카지노 외에는 생각보다 덜 발달되어 있었다. 오랜만에 바닷가 물결소리 듣는 것은 좋았지만 보드워크는 저녁에도 그다지 분비지 않았다. 그나마 사람들로 북적이는 카지노 호텔도 90년대 초 지어놓은 그 시절 스타일, 그 시절 인테리어 그대로 방치한 것으로 보였다. 형형색색의 불빛에 온갖 슬롯머신 소음이 내 머리를 어지럽게 만들었다. 내가 좋아라 하는 풍경은 아니다. 그런 곳에서 도박장 오너에게 유리할 수밖에 없는 게임기기를 눈이 빠져라 쳐다보며 게임하는 사람들을 구경했다. 내가 본 얼굴 중 하하 호호 재미있어하며 웃는 얼굴은 많지 않았다. 내가 뭐라 할 바 아니지만 뭔가 불쌍해 보이기도 하고 그래서 마음이 뒤숭숭했다. 실내 흡연구역이 없어진 것은 그나마 다행이라고 생각하며 빠져나왔다. 카지노 밖에 한 두 블록만 넘어서면 여유로운 동네는 아닌 것이 보였다. 그러다 렌트한 집 근처로 가면 순식간에 부유한 분위기로 바뀌는 것이 눈에 들었다.

몇 년 전 지인 소개로 소설 <파친코(Pachinko)>를 읽었다. 일제강점기 시대에 일본에서 생활하는 한인 이민자의 삶을 그려낸 책이다. 처음 시작할 때 파친코가 뭔지도 모르고 읽었다. 식민지 시절이라면 한국 본토에서 벌어지는 일만 생각해 왔지 일본과 같은 타향에서의 가슴 아픈 삶은 떠올려보지 않아 신선하기도 하고 충격적이기도 했다. 파친코 같은 슬롯머신은 일본인에게 멸시를 받았기에, 재일 조선인에게는 유일한 생계거리였다. 그런 파친코 사업이 나중에는 재일 교포들에게 큰 이익이 될 줄 누가 알았겠는가. 이 책을 떠올리니 아까 본 카지노 사람들이 불쌍하다고 생각한 건 나만의 착각이며 오지랖이라는 생각도 들었다. 기술 혁신이 '빨리빨리'의 사회를 '더 빨리빨리'로 만든 것 같다. 이런 마당에 사고의 유연성이 더욱 필요하다. 단편적인 모습을 보고 단정 지을 수 없는데도 촉박한 시간에 압박감을 느끼는 것 같다.

뇌과학을 공부하다 보면 내가 알고 있던 지식을 깨뜨리는 근거를 종종 보게 된다. 그럴 때 기존 지식이 뿌리째 뽑혀 나가는 것 같은 기분이 든다. 성인 전문 신경과학을 보다 가끔 아동발달 신경과학(Developmental Neuroscience)만 둘러봐도 그렇다. 생쥐를 대상으로 실험한 시간이 오래라서 그런지, 인간이나 다른 동물 대상 연구를 볼 때도 새로운 결과에 흥미를 느낀다. 한 학회에서 문어(octopus)를 대상으로 연구하는 뇌과학자의 강연을 들은 적이 있다. 문어라는 영어 단어의 복수 형태가 octopi가 아니라 octopuses라고 말씀해 주신 것이 아직도 기억에 선명하다. 라틴어가 아닌 그리스어에서 유래되었기 때문이라고 한다. 연사님은 문어를 연구하면서 자신이 알고 있었다고 생각한 뇌 지식의 틀을 무너뜨렸다고 하셨다. 알다가도 모르겠는 것이 학문인 것 같다. 배움이란 끝이 없다. 과학적 근거를 찾는다고 헤매는 우리지만, 과학적 근거로 예를 들기 위해 학술지를 뒤져보면 어느 방향 이론이던 안 나올 것도 없다. 어느덧 시간이 지나면 '이것은 이렇고 저것은 저렇다' 하는 식의 공식은 편의상 만들어진 것임을 알게 된다. 그래서 나는 보이는 것을 의심해 봐야 새로운 것이 나올 틈이 생긴다고 생각한다.

발상의 전환을 요구하는 결과를 뇌과학으로 예를 들자면 정말 끝이 없지만, 오늘은 내가 6년 동안 연구한 억제성 뉴런의 성질에 대해 적으려 한다. 그전에 신경세포에 대한 가장 기초적인 점을 설명해야겠다. 뉴런과 뉴런 간 (시냅스) 소통은 주로 신경전달물질(neurotransmitter)의 화법을 쓴다. 뉴런 간의 은밀한 대화를 엿들으려면 스파이처럼 도청 장치를 꽂아 넣으면 된다. 실험적으로는 신경세포막 안팎으로 나타나는 전기적 변화(전위)를 확인할 수 있다. 전위는 한 뉴런에서 다른 뉴런에게 신경전달물질을 전달할 때 여러 단백질 채널이 열리고 닫히면서 음/양 이온이 이동함으로써 나타나는 변화다. 정보가 이동한다는 단서가 되기 때문에 측정해 보면 꽤 유용하다.

척추동물 뇌에서 브레이크 밟는 역할을 하는 대표적인 억제성 신경전달물질이 GABA다. 감마-아미노뷰티르 산(γ-aminobutyric acid)은 너무 길어 그냥 GABA로 표현한다. 자율학습 시간에 남들이 시끄럽게 떠들 때 '조용, 조용!' 소리치는, 어떻게 보면 재수 없어 보이는 새침이 반장이라 할 수 있다. 그래도 뭐든지 과도하면 독이 되듯, 흥분성을 낮춰주는 중요한 역할을 주도한다. 억제성 뉴런이 GABA를 만들고 방출하면 시냅스 후 GABAA라는 단백질 수용체와 마주하게 된다. 운명적 만남이 시작되는 것이다. GABA가 상대편 뉴런의 수용체에 자리 잡으면 '열려라 참깨'처럼 채널 문이 열린다. 이때, 음(-) 이온인 염소이온(chloride ion, Cl-)을 세포막 안으로 들어온다. 상대방 말을 잘 수용해 주는 사람 같다. 일정 양의 염소이온이 들어오면 세포막 내부의 전압이 더욱 강하게 음(-)으로 변한다. 과분극(hyperpolarization) 상태라고 한다. 이와 함께 활동전위가 나올 가능성이 크게 줄어든다. 이게 바로 상대 뉴런의 활동성을 억제하는 억제성 뉴런의 소통 방식이다.

반대로 흥분성 신호는 글루탐산(glutamate)에 의해서 활성화된다. 글루탐산은 AMPA/NMDA 채널이라는 수용체에 달라붙는다. 그럼 채널 문이 열리고, 나트륨(Na+)과 칼슘(Ca2+) 이온 등 양이온이 세포 내 들어올 수 있게 된다. 결과적으로 세포 내를 더욱 양(+)하게 만든다. 어느 정도 수치가 올라가면 활동전위를 가능시키는 탈분극(depolarizaion)이 된다. 결국 정신 건강에 가장 기본적인 신경세포 활동에서 음양의 조화가 필요한 것이다.

처음 억제성 뉴런에 대해 배울 때 솔직히 음이온이 어쩌고 하는 것에는 별로 관심이 없었다. 뇌과학자라면 뇌과학에 대한 모든 것에 관심이 많을 거라 생각할 수 있지만, 분명 그렇지 않다. 눈 신경에 대해 전혀 관심 없다고 말하는 분도 봤다. 나는 세포하나의 미세한 입자 스토리보다 큼직한 동물 행동 변화에 더 관심 있었다. 그냥 GABA가 무조건 억제성이라고 외웠다. 그러다 그게 나의 착각이며 지식 오류라는 것을 알게 되었다. GABA의 억제성이란 선천적인 것은 아니라는 사실을 배웠기 때문이다. 성인이 되어서도 뇌는 새로운 뉴런을 꾸준히 생성한다는 것을 배우면서, 일상 속에서 들었던 "뉴런 개수는 평생 제한되어 있다"는 상식은 잘못되었다고 수정하는 것과 똑같았다.

신생아 시기에는 억제성과 정반대로 흥분성을 띤다. 그러다가 점차 흥분성의 성질을 잃고 억제성으로 변화한다. 세포 내부의 염소이온 농도에 따라 억제성일지 흥분성일지 결정된다. 이는 NKCC1/KCC2 이온 이동업체에 의해서 조절되며, 성장/발달 기간 동안 바뀌는 자연스러운 현상이다. 학계에서는 'GABA 스위치'라고 말한다. 역설 그 자체라 역설적인 스위치(paradoxical switch)라고도 표현한다. 내가 현대 시대에 더 필요하다고 생각하는, 유연한 사고와 함께 전환할 줄 아는 리더십 스위치가 바로 여기서 나왔다. 어쩌면 나는 뇌과학이라는 학문 자체보다 뇌-자연의 연결고리에 더 흥미를 느끼는 것인지도 모른다.

성장 과정 중 흥분성에서 억제성으로 바뀌는 GABA. 출처: McArdle et al. (2024) Frontiers in Psychiatry.

뇌 안의 GABA 양도 인간의 수명 내내 바뀐다. 처음에는 양이 적었다가 20대 초반에 정점을 찍고, 그 후 서서히 줄어들다가 90대에 최저를 찍는다. 이것은 살아있는 뇌 속 신경전달물질을 측정할 수 있는 영상 기술이 발달된 최근에야 알 수 있게 되었다. 무작정 줄어드는 것이 아니라, 낮았다가 올라갔다가 다시 내려오는 것이 신기하다. 다 순환하는 자연의 이치라 조화롭게 펼쳐지는 자연의 그림 같다.

나이에 따라 변화하는 뇌 속 GABA 양. 출처: Porges et al. (2021). eLife 논문 결과를 빌려 간단히 시각화했다.

현대 사회에 살면서 스트레스에 대한 반응을 무시할 수 없다. GABA가 정상적으로 억제 활동하는 것을 스트레스가 방해한다. 스트레스는 GABA 분비를 덜 시킬 뿐만 아니라, GABA를 분출하고도 제대로 된 억제성 활동을 할 수 없게 만든다. GABAA 수용체와 GABA 운반체 기능마저 떨어뜨린다. 결과적으로 세포막 안팎으로 염소이온이 잘 움직이지 못하게 된다. 이로 인해 나타날 수 있는 질환은 무수히 많다. 그중 알츠하이머병이 대표적이다. GABA가 성장과 함께 흥분성에서 억제성으로 정상적으로 바뀌지 못해 치매 관련 증상이 나타난다는 동물 실험 보고가 여럿 나왔다. 특히 과도한 흥분성은 치매, 자폐 스펙트럼, 뇌전증과 깊은 관련이 있기에, 알츠하이머 초기 흥분성을 띈 GABA활동이 이에 기여할 수 있다는 점을 주목할만하다.

스트레스가 GABA의 정상적인 작동을 방해한다는 이론을 표현한 그림. 출처: McArdle et al. (2024) Frontiers in Psychiatry.

GABA 순환도 자연처럼 흘러간다. 사실 글루탐산은 GABA 생성에 참여하는 선구 물질이기도 하다. 별처럼 생겨 애교 부리는 것 같은 별아교세포(astrocyte)에서 아미노산 글루타민이 암모니아를 방출하며 글루탐산으로 변화하고, 이를 뉴런에 전달한다. 글루탐산 탈탄산효소는 여기서 이산화탄소를 분리시켜 GABA로 전환한다. 이는 다시 별아교세포 안 암모니아를 합성해 글루타민이 된다. 결과적으로 돌고 도는 순환(cycle) 과정의 일종이다. 과학시간 내가 제일 싫어했던 TCA 사이클을 여기서 다시 만났다. 이걸로 시험볼일이 없는 지금 더 재밌게 느껴진다.

성공적인 리더십은 몰입과 탐색 사이를 자유롭게 전환하는 억제 신호의 지휘력에서 시작된다.

나는 뇌를 통해 리더십을 재해석하려는 노력을 하고 있다. GABA 스위치처럼 전략적인 리더는 어떻게 행동하면 될까? 몰입과 탐구 사이에서 왔다 갔다 하면 된다. 이것이 목표와 데이터 기반 의사결정에 중요한 음양이라고 생각한다. 막무가내가 아니라, 전환하는 타이밍을 아는 것이 중요하다. 초반에는 흥분/호기심/탐색적 기능이 필요하다. 시간이 지남에 따라 선택적 억제/집중/구조화로 전략을 전환해야 한다. 이 전환 시기의 실패가 불안정성, 산만함, 과잉 반응 등의 조직 문제로 이어질 수 있다. 현미경 렌즈 배율을 돌려 바꾸듯, 크게 전체적 판을 보고 또 중요지점 확대, 집중도 할 수 있어야 한다. 이것은 같은 것을 바라보는 시각 변환에서 시작하는 것이다.

1. SCAN (탐색/감지 모드)

새로운 정보를 편견 없이 적극적으로 탐색하는 모드. 몰입보다 개방된 상태.

초기 아이디어 수집할 때나 창의적 문제 해결에 유용.

도파민 시스템 활성화 + 억제성 GABA 일시 감소 → 호기심 기반 정보 수집

질문:

"전혀 관련 없어 보이는 A와 B를 어떻게 연결할 수 있는가?"

"우리 부서에서 혹시 내재화된 편견을 인식할 만 것이 있는가?"

"현재 쓰임이 없는 데이터는 어떻게 써먹을 수 있는가?"

2. SWITCH (전환/억제 모드)

상황에 따라 변화 타이밍을 결정하는 모드.

실행의 우선순위를 정하거나 방향성 결정할 때 유용.

억제성 GABA 보통에서 점진적 증가 (또는 흥분성에서 억제성으로 전환) → '선택적 억제' 발동

질문:

"지금은 계속 밀고 나갈 때인가, 수정할 때인가?"

"회의가 너무 산만할 때 전환을 상기시켜 줄 수 있는 감각 단서(냄새, 소리, 움직임 등)는 무엇인가?"

3. STABILIZE (집중/몰입 모드)

의사 결정 후 가장 중요한 것에 몰두하는 모드.

다 필요 없이 하나에 집중할 때 유용.

억제성 GABA 최고조 → 방해 신호 억제 + 목표 유지

질문:

"여기서 핵심 의도는 무엇이며, 이게 전반적 전략과 앞뒤가 맞는 행동인가?"

"집중력이 분산되면 어떤 점이 가장 치명적일 수 있는가?"

"실행하다 전략을 바꿔야 할 시점은 어떻게 알아차릴 수 있는가? 그전까지는 집중하자!"

다음은 위 전략 모드를 데이터 발표라는 실전 상황으로 예를 들어 풀었다.

회사 데이터 발표를 준비하는 리더의 3단계 전략 모드

1. SCAN (탐색/감지 모드)

목표: 데이터 안에서 가능한 모든 패턴과 메시지를 감각적으로 감지하고, 새로운 가능성을 열어두는 단계

질문 예시:

"이 데이터에서 내가 당연하게 본 숫자는 무엇인가?"

"고객이 볼 때 가장 낯선 메시지는 어디에 있을까?"

행동 예시:

실적 데이터에서 예외값(outlier)들을 일부러 더 살펴봄

경쟁사/시장 데이터를 함께 비교하면서 예상과 다른 흐름을 감지

발표 대상자(임원/투자자/실무팀)의 관점에 따라 같은 데이터가 다르게 해석될 수 있음을 인지

2. SWITCH (전환/억제 모드)

목표: 탐색한 데이터 중에서 전략적으로 집중할 지점을 선택하고, 나머지를 과감히 억제

질문 예시:

"이 발표의 요점, 핵심 의도를 한 문장으로 말하면 무엇인가?"

"이 데이터를 왜 꼭 말해야 하는가?"

"우리 전반적 전략 목표나 듣는 사람과는 어떤 관련이 있는가?"

행동 예시:

발표 자료에서 데이터 시각화 슬라이드를 절반으로 줄임

핵심 2-3개의 메시지만 남기고, 나머지는 백업 슬라이드로 이동

3. STABILIZE (집중/몰입 모드)

목표: 억제된 데이터 구조 안에서 한 방향으로 몰입하며 메시지를 강화하고 전달

질문 예시:

"이 이야기를 듣는 사람이 어떤 행동을 하게 될까?"

"이 이야기를 듣는 사람이 어떤 행동을 했으면 하는가?"

행동 예시:

발표 리허설을 반복하며 청중의 리액션에 따라 흐름

슬라이드 간 흐름을 '원인-결과-기회'로 정렬해 스토리 강화

전환 상기 단서(냄새, 소리, 움직임 등) 미리 정하기