03. 신이 준 선물, 뉴런을 개조하라.
<1등의 독서법>
만 권의 책을 읽고, 만 리 길을 여행하라.
_ 고염무
질문을 던져 보자. 당신에게 책과 독서는 무엇인가?
당신에게 책은 그저 벽장에 꽂아두는 장식용 물건인가? 아니면 쉴 때 베고 자는 도구인가? 라면이나 찌개를 끓여 올려놓는 냄비의 받침대인가? 혹은 휴일이나 여름휴가처럼 시간이 조금 날 때 취미 삼아 읽는 킬링타임용 도구인가? 그렇지 않으면 ‘하버드대학 졸업장보다 독서습관이 더 소중했다.’는 빌 게이츠의 말처럼 평생을 두고 함께하는 ‘습관’인가?
왜 이런 질문을 하느냐고? 독서가 당신에게 어떤 존재이냐에 따라 10년 20년이 지나면 당신의 운명이 달라지기 때문이다.
먼저 뇌 이야기부터 풀어나가 보겠다. 우리가 알고 있는 뉴턴은 만유인력의 법칙을 발견한 근대과학혁명의 완성자다. 뉴턴은 1687년에 출판된 『프린키피아』(자연철학의 수학적 원리)라는 책에서 3가지 운동법칙을 제시했다. 그 1 법칙이 관성의 법칙이다. 관성의 법칙은 바로 이것이다. “외부에서 힘이 작용하지 않으면 운동하는 물체는 계속 그 상태로 운동하려고 하고, 정지한 물체는 계속 정지해 있으려고 한다.”
정지해 있는 상태의 물체도 운동 중이라는 아리스토텔레스의 학설을 깨뜨린 근대과학의 혁명적 발견이었다. 그렇다면 우주에서 가장 중요한 물체는 사람이라고 볼 수 있다. 당연히 사람에게도 관성의 법칙이 관통한다. 그렇다면 사람에게 물질적으로 가장 중요한 구성 부분은 어디일까? 의학적으로 다른 신체 부위와 달리 뇌의 기능이 완전히 멈춰서 회복할 수 없는 상태를 일컬어 ‘뇌사’라고 한다. 뇌가 정지되면 인간의 활동이 정지되는 것이다.
뇌는 인간에게 가장 중요한 곳이다. 인간의 뇌에도 관성은 법칙이 작용한다. 사람의 뇌는 쓰면 쓸수록 발달하고, 그 반대의 경우도 마찬가지다. 우뇌든 좌뇌든 사람의 뇌는 일정한 힘과 노력을 가하면 무한대로 능력을 발휘할 수 있으며, 그렇지 않고 그대로 두면 관성의 법칙처럼 계속 정지하고 오히려 능력이 퇴보하게 되는 것이다. 수많은 뇌 과학자들이 증명하고 있는 사실이다.
뇌에 대하여 좀 더 본격적으로 알아보자. 사람의 뇌는 사람마다 차이가 있지만 대략 1.3kg에서 1.5kg 정도의 무게를 갖는다. 사람마다 약간씩 차이는 있겠지만 자기 체중의 2.2~2.3% 정도 된다. 하지만 크기와 비교하면 몸 안 혈액의 15%나 사용한다. 또한, 산소는 전체의 20~30%를 소비하며, 섭취하는 식사량의 30% 정도를 에너지로 소모한다. 뇌는 신체의 다른 기관에 비해서 혈액이나 산소를 몇 배 혹은 몇십 배 많이 사용하는 것이다. 그래서 혈액과 산소의 원활한 공급은 그만큼 매우 중요한 역할을 담당한다.
사람의 뇌는 우리가 알고 있는 우주 안에서 가장 복잡한 물체다. 그래서 뇌의 연결성은 경이로움을 불러일으킨다. 사람의 뇌 바깥 부분 주름진 피질은 1,000억 개의 신경세포인 뉴런(설명과 확인 필요)과 100조 개의 신경연접부인 시냅스로 이루어져 있다. 이 구조에서 변화하고 움직이는 경로의 수는 우주 전체의 원소 입자보다 훨씬 많다. 뇌에서 신호를 전달하는 단위세포를 뉴런이라고 부르는데 나무처럼 생긴 가지들의 집합(dendrite, 수상돌기)과 신경세포와 신경세포를 연결하는 역할을 하는 확장된 줄기(axon, 축색돌기)로 이루어져 있다. 또 신경세포와 신경세포의 연결부위를 시냅스(synapse)라고 하는데 시냅스는 뇌 회로(brain circuit)의 기능을 책임지는 매우 중요한 요소다. 축색돌기를 따라 내려온 전류는 시냅스에서 신경 전달물질(neurotansmitter)을 방출하기 때문이다.
시냅스의 핵심적인 특징은 가소성을 갖는다는 것이다. 가소성이란 뇌의 신경경로가 외부의 자극, 경험, 학습으로 구조 기능적으로 변화하고 재조직화되는 현상이다. 이것은 다시 말해 사람의 뇌는 특별한 경험이나 후천적인 학습 때문에 얼마든지 새롭게 만들 수 있다는 뜻이다. 자신의 노력에 따라 뇌의 회로를 얼마든지 바꿀 수 있는 잠재력이 충분히 있다는 것이다. 뇌는 뉴턴의 관성의 법칙처럼 기존의 습관에 따라 정보를 단순 반복처리하기도 하지만 새로운 상황에 맞춰 뇌의 회로를 계속 변화시킨다. 사람의 뇌는 컴퓨터와는 비교할 수 없을 정도로 복잡한 정보처리를 할 수 있다. 뇌에서는 엄청난 수의 뉴런이 복잡하게 연결된 네트워크 속에 무수한 신호가 번쩍거리고 있다.
뉴런은 역할에 따라 감각뉴런, 연합뉴런, 운동뉴런으로 구분한다. 전기적인 신호가 시냅스를 통해 뉴런의 네트워크를 왕래함으로써 뇌의 활동이 이루어지고 있다. 그 결과 뉴런은 발화한 상태가 되고 시냅스로 연결된 모든 뉴런에 전해진다. 신호가 들어오면 뉴런은 그것에 대해 반응한다. 이 반응에는 뉴런을 흥분시키는 것과 억제하는 것이 있다. 아무 일도 일어나지 않을 때 뉴런은 1초 동안 1~5회의 신호를 보낸다. 그러나 뉴런은 흥분하면 1초 동안 최대 500회, 평균 10~100회 정도의 신호를 보내기 시작한다. 그리고 이 네트워크에 의한 정보처리에 따라 학습과 기억이 이루어지거나 시각과 청각이 작용한다. 인간의 두뇌는 경험과 학습 때문에 변화하고 발전한다. 뇌는 마치 찰흙처럼 변화하고 새롭게 형성된다.
일본 도호쿠대 미래과학기술공동연구센터 가와시마 류타 교수는 책을 많이 읽으면 상상력을 향상하는 우수한 전두전야(前頭前野)가 많이 만들어진다고 한다. 전두전야는 대뇌의 맨 앞부분에 있는 것으로 인간다움과 창조성을 주관하는 곳이다. “새로운 것을 창조하는 능력은 워킹 메모리(Working Memory)의 기능이다. 그것은 지금까지 보존되어온 지식을 상황에 맞게 끌어내 적절히 사용하는 능력으로 전두전야가 이 기능을 맡고 있다. 전두전야가 여러 곳에 지령을 내려 기억을 조합하고 통합하여 사용한다. … 따라서 전두전야의 기능을 좋은 상태로 유지할 수 있다면 나이가 들어도 창조력 역시 떨어지지 않을 것이다.” _ 이시우라 쇼이치, 박재현 역, 《뇌 새로고침》(열음사)
독서를 하면 다양한 간접 경험을 통해 전두전야가 발달한다. 창조성과 상상력이 부족한 사람이라도 많은 책을 단기간에 읽으면 뇌는 그것에 반응하여 전두전야를 비롯한 기능이 발달할 뿐만 아니라 뇌의 전체 부위가 네트워크로 연결되어 입력된 지식과 정보를 저장하고 소화하려 노력하게 된다. 이것이 바로 뇌의 본질적인 기능인데, 이에 가장 효과적인 것이 독서다. 독서는 단지 인쇄된 활자를 읽는 것에서 끝나는 것이 아니다. 책을 통해 새로운 내용을 상상하고 창조하여 뇌의 변화에 결정적인 영향을 주게 되는 것이다. 한국명상학회 명예회장인 장현갑 영남대학교 명예교수는 뇌가 마음을 바꿀 수 있다면, 반대로 마음 역시 뇌와 몸을 바꿀 수 있다고 한다. 마음을 훈련하면 삶의 질이 향상될 수 있다는 것이다.
술과 담배에 찌든 30대라 하더라도 술과 담배를 끊고 하루에 10시간씩 1년 동안만 운동해도 몸짱의 되거나 특공대원의 체력을 가질 정도로 육체를 단련할 수 있다. 물론 효과적이고 집중적인 운동을 해야 함은 당연하다. 만약 당신이 다이어트에 관한 독서를 한다면 뇌는 다이어트 관련 뉴런과 시냅스를 활성화한다. 그리고 당신이 다이어트를 하겠다고 마음을 먹어도 뇌는 다이어트 관련 뉴런과 시냅스를 활성화하는 것이다. 마음을 먹는 것과 함께 뇌가 활성화되면서 몸은 다이어트를 할 수 있는 준비상태가 되는 것이다. 지속해서 다이어트를 위한 학습과 행동을 하면 뇌는 자동적인 습관이 되도록 회로를 재조정한다.
뇌과학자는 이것을 뇌의 신경 가소성이라고 한다. 뇌는 얼마든지 변화 가능하다는 것이다. 뇌는 신경세포(뉴런)와 신경세포가 연결되어 구성되는데, 독서나 학습은 새로운 신경세포의 형성을 만들고, 가소성은 바로 여기에 결정적인 영향을 받는다. 일정량 독서를 하면 뇌의 회로가 확실하게 변하는 것을 실제로 느낄 수 있다. 지속적이고 강도 높은 운동을 할수록 보다 초콜릿 복근과 같은 매력적인 근육이 만들어질 것이다. 근육운동을 하면 힘줄이 불끈 솟는 멋진 근육이 생기는 것처럼 뇌도 학습과 경험에 따라 뇌 근육을 형성한다.
뇌 가소성은 인간 진화에 핵심적 요소이다. 뇌 가소성은 인간을 자신이 원하는 어떤 상태로든 가능하게 바꾸어 줄 수 있다는 것이다. 인간의 뇌는 뇌를 사용하는 인간의 힘으로 바꿀 수 있다. 결론적으로 신이 준 선물인 뇌의 뉴런의 회로를 바꾼다면, 인간은 자신의 운명을 자기 뜻대로 바꿀 수 있다는 말이다.
