뇌의 비밀: "행복 호르몬"을 늘리는방법
Serotonin
지난 글에서는 세로토닌 수치에 따른 공격성 정도를 살펴볼 수 있었습니다. '뇌 내 물질인 세로토닌 수치가 낮을수록 공격성이 높아지기 쉽고, 세로토닌 수치가 높을수록 긍정적인 사고패턴이 많다‘는 연구 결과를 소개한 바 있습니다.
이를 통해 세로토닌이 속칭 '평화와 치유의 행복 호르몬'이라고 불리는 것도 나름의 근거가 있다는 것을 알 수 있었습니다.
그렇다면 우리 일상 속에서 어떻게 하면 이 세로토닌을 늘릴 수 있을까요?
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한 가지 흥미로운 점은 세로토닌은 뇌에만 존재하는 물질이 아니라는 점입니다. 가장 많은 것은 소화관 유래로 전체 세로토닌의 약 90%가 소화관에 있습니다. 약 8%는 혈액의 혈소판에 함유되어 있고, 나머지 불과 2%만이 뇌에 존재하는 것으로 알려져 있습니다(*1).
그리고 일반적으로 소화관에서 생산된 세로토닌은 혈액뇌장벽이라는 뇌의 장벽을 통과하지 못하기 때문에 소화관 유래 세로토닌은 뇌 내 세로토닌 양과는 직접적인 연관이 없는 것으로 알려져 있습니다. 이 부분이 혼동되어있는 정보도 있어 정리하면서 설명하겠습니다.
세로토닌의 원료 : 트립토판
세로토닌은 필수 아미노산 중 하나인 '트립토판'에서 합성됩니다(*1). 필수 아미노산이란 '체내에서 합성할 수 없는 아미노산'이라고 정의되어 있습니다. 즉, 트립토판은 외부에서 섭취할 수밖에 없다는 뜻입니다.
트립토판도 단백질을 구성하는 아미노산의 일종이기 때문에 육류나 해산물에 풍부하게 함유되어 있습니다(2). 그 외에도 아몬드, 낫토, 치즈 등의 식품에도 많이 함유되어 있다고 합니다(*3). 따라서 우선 영양학적으로 세로토닌의 원료인 트립토판이 부족하지 않도록 이들 식품을 골고루 섭취하는 것이 우선이라고 할 수 있습니다.
트립토판을 세로토닌으로 전환하는 데 필요한 비타민 B6
섭취한 트립토판이 체내에서 세로토닌으로 전환될 때 비타민 B6가 필요합니다(*4). 따라서 해산물이나 낫토, 치즈 등의 단백질에서 트립토판을 섭취하는 동시에 비타민 B6를 동시에 섭취하면 세로토닌의 생산 효율을 높일 수 있습니다.
비타민 B6를 많이 함유하고 있는 식품으로는 가다랑어, 참치 등 붉은 살 생선류가 대표적이며, 육류로는 돼지고기, 닭고기에도 많이 함유되어 있다. 그 외 바나나나 고구마에도 비교적 많이 함유되어 있어 이들을 함께 섭취하는 것이 효율적인 세로토닌 증가에 도움이 됩니다.
세로토닌 합성과 빛
세로토닌의 긍정적인 효과를 권장하는 기사에는 '햇볕을 많이 쬐는 것'도 권장하고 있습니다. 이에 관해서는 아직 불명확한 점이 많습니다. 칼슘 흡수에 관여하는 비타민D는 자외선에 의해 체내 대사가 촉진되기 때문에 피부가 햇볕을 쬐는 것이 비타민D 생성에 좋다고 알려져 있습니다. 하지만 뇌 속 세로토닌은 이런 메커니즘이 적용되지 않는 것으로 보입니다. 이와 관련해서는 일반에 공개된 온라인 기사에서도 자주 볼 수 있지만, 그 원리나 출처에 대한 설명은 거의 찾아볼 수 없었습니다. 저도 이 분야 전문가는 아니기에 추가로 조사를 해봤습니다.
세로토닌과 일주기 관련 연구 논문 중 하나가 2004년에 Pinato 등에 의해 보고되었습니다(*6). 이 연구에서는 쥐를 이용해 뇌 내 세로토닌과 그 일중 변동에 대해 조사했습니다. 앞서 언급했듯이 체내 세로토닌의 대부분은 소화기관에 존재하지만, 뇌에는 들어가지 못한다고 알려져 있습니다. 그렇다면 뇌 속 세로토닌은 어디에서 합성되는가 하면, 봉선핵(縫線核: raphe nuclei)이라는 뇌의 영역에서 생산되고 있습니다. 이 봉선핵은 한 곳이 아니라 등쪽 봉선핵(dorsal raphe nucleus), 내측 봉선핵(median raphe nucleus), 대봉선핵(nucleus raphe magnus), 창백한 봉선핵(nucleus raphe pallidus), 불투명봉선핵(nucleus raphe obscurus)와 같이 뇌간 내에 다수 분포하며, 모두 세로토닌 생성에 관여하는 것으로 알려져 있습니다.
Pinato 등의 실험에서는 주기적인 조명 환경에서 사육된 쥐가 사용되었습니다. 아침 7시에 사육 상자의 라이트를 점등하고, 밤 7시에 라이트를 소등하는, 명 12시간/암 12시간의 규칙적인 주기로 쥐의 영양상태가 치우치지 않도록 양호하게 잘 관리되었습니다. 그 상황에서 9시, 13시, 17시, 19시, 21시, 1시, 5시의 각 시점의 뇌내 세로토닌 양을 측정했습니다.
그 결과, 흥미롭게도 13시와 21시에 세로토닌이 가장 높게 나타났습니다(그림 1). 반대로 가장 낮은 것은 17시와 5시였습니다.
하지만 "조명의 켜짐과 꺼짐이 세로토닌 분비의 스위치가 되었는가"에 대해서는 연구 저자들은 그렇게 생각하지 않는 것 같습니다. 그 이유는 "17시경에는 뇌 내 세로토닌이 가장 낮은 수준이 되지만, 이후 조명이 꺼지는 19시에는 이미 세로토닌 수치가 상승하는 것을 볼 수 있다"는 것, 즉 조명이 꺼지기 전부터 이미 세로토닌 합성이 시작되었다는 것을 근거를 들고 있습니다(그림 참조).
이 연구에서는 봉선핵을 부위별로 측정하여 매우 세밀하게 조사했지만, 모든 봉선핵에서 비슷한 주기성을 확인할 수 있었습니다(그림 참조). 이 연구에서 밝혀진 것은 "포유류의 뇌 내 세로토닌 분비에는 분명한 일주기성이 있다"는 것입니다.
그리고 이 연구는 자외선이 아닌 인공적인 조명 장치를 사용했기 때문에 시각적으로 '밝음'과 '어두움'의 차이를 느끼는 것으로 해석해도 무방할 것 같습니다. 이 실험에서 말할 수 있는 것은 "쥐에게 규칙적으로 밝은 환경과 어두운 환경을 주면 세로토닌 분비도 규칙적인 주기성을 보였다"는 것 같습니다.
이러한 연구 결과를 통해 알 수 있는 것은 "규칙적으로 빛을 쬐고 규칙적인 생활리듬을 갖는 것은 규칙적으로 뇌 내 세로토닌이 분비된다"고 할 수 있을 것 같습니다. 그리고 자연계에서 가장 규칙적인 빛은 다름 아닌 '햇빛'이라고 할 수 있습니다.
또한, 세로토닌은 수면 호르몬이라고도 불리는 '멜라토닌'의 원료이기도 합니다(*7: 그림 참조). 이 세로토닌이 충분하면 멜라토닌도 충분히 생성되어 숙면을 취할 수 있다고 할 수 있습니다. 역시 마음이 충만하고 세로토닌이 충분히 분비되는 상태의 사람은 숙면을 취할 수 있고, 반대로 스트레스나 우울증이 지속되면 우선 편안한 수면을 취할 수 없다는 것은 세로토닌-멜라토닌 합성 경로가 관여하는 것으로 생각됩니다.
이 실험에서는 '조명에 의해 인위적으로 규칙적인 빛의 사이클'을 재현했지만, 우리의 생활에서도 '매일 아침 햇빛을 보고 일어나고, 밤에도 정해진 시간에 취침하여 규칙적인 생활 사이클을 보낸다'는 것은 "뇌 속 세로토닌을 규칙적으로 분비시키는 것"이 큰 역할을 하는 것 같습니다.
그리고 뇌 속 세로토닌이 높을수록 앞서 소개한 것처럼 공격성이 낮고 온화한 성격 형성을 가져오고, 밤에는 충분한 멜라토닌 합성을 촉진하여 편안한 수면을 취할 수 있다고 할 수 있습니다.
이번에 소개한 '행복 호르몬' 뇌 속 세로토닌을 많이 분비하기 위해서는
원료인 트립토판을 많이 함유한 식사(육류, 해산물, 아몬드 등)
세로토닌으로 전환되는 비타민 B군의 섭취(붉은살 생선류, 돼지고기, 닭고기 등)
규칙적인 낮과 밤의 주기(=햇볕과 함께 활동하기)
규칙적인 수면 (멜라토닌 분비 촉진)
이 좋다고 할 수 있습니다.
다음 시간에는 명상이 세로토닌에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구를 소개하겠습니다. 과연 '행복 호르몬’인 세로토닌과 명상은 어떤 관계가 있을지 살펴보겠습니다.
저자: Takuma Nomiya I 번역: Sim Min Aa
Profile
Takuma Nomiya 의사・의학박사
임상의사로서 20년 이상 다양한 질병과 환자를 접하며 신체적 문제와 동시에 정신적 문제도 다루고 있다. 기초연구와 임상연구로 다수의 영문 연구 논문을 집필. 그 성과는 해외에서도 인정받아 직접 학술 논문을 집필할 뿐만 아니라 해외 의학 학술지로부터 연구 논문의 피어리뷰 의뢰를 받기도 한다. 증거중심주의에 치우치지 않기 위해 미개척 연구 분야에도 관심을 기울이고 있다. 의료의 미래를 계속 탐구하고 있다.
인용문
출처: NewLife Magazine_명상, 뇌, 행복 호르몬… 의학 시선의 진짜 이야기
https://note.com/newlifemagazine/n/nb00026449c2d?magazine_key=mb580e4b26aa4
*1. https://ja.wikipedia.org/wiki/セロトニン
*2. 일본식품표준성분표 2015년판(제7개정) 추보 2017년 아미노산 성분표편
*3. https://ja.wikipedia.org/wiki/トリプトファン
*4. https://www.icaas-org.com/ja/トリプトファン
*5. 일본식품표준성분표 2015년판(제7개정) 추보 2017년 https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/shiryo/__icsFiles/afieldfile/2017/11/28/1398244_01.pdf?
*6. L. Pinato , Z.S. Ferreira , R.P. Markus & M.I. Nogueira, Bimodal Daily Variation in the Serotonin Content in the Raphe Nuclei of the Raphe Nuclei of Rats. Research, Volume 35, Number 3, July 2004, pp. 245-257(13), DOI: https://doi.org/10.1080/09291010412331335797
*7. https://ja.wikipedia.org/wiki/メラトニン
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