신경가소성과 마음근력

훈련을 통해 마음근력을 강화시킬 수 있는 이유

뒤집힌 이미지에 적응하는 뇌

20세기 초 1차 대전 이후부터 심리학자들은 위 아래가 뒤집힌, 혹은 좌우가 바뀐 이미지를 사람들이 어떻게 지각하는가를 꾸준히 연구해왔다. 특히 에리스만이라는 스위스 심리학자는 사람에게 이미지가 거꾸로 보이는 고글을 씌워준 실험으로 유명하다. 1939년부터 에리스만은 제자 코흘러에게 이미지가 거꾸로 보이는 고글을 하루 종일 쓰고있게 하는 연구를 진행했다. 이미지가 거꾸로 보이는 고글을 착용하면 맨 처음에는 어지럽고 혼란스럽지만 수일만 지나면 점차 익숙해지기 시작한다는 사실을 발견했다. 실험참가자들은 빠르면 열흘 뒤에는 자전거를 타거나 스키도 탈 수 있게 되었고(Schuler, 2016), 한달 뒤에는 모터사이클도 탈 수 있게 되어다 (Sachse et al., 2017). 이런 일이 가능한 이유가 바로 신경가소성이다. 

<사진 설명. 왼쪽: 위아래가 거꾸로 보이는 안경을 쓰고 있는 에리스만. 오른쪽: 좌우가 거꾸로 보이는 고글을 쓰고 32일만에 모터사이클을 타는 실험참가자. 출처: (Sachse et al., 2017)>

인간의 뇌가 마치 말랑말랑한 찰흙이나 플라스틱처럼 변형 가능하다는 개념이다. 인간의 뇌는 딱딱한 컴퓨터와 같은 기계가 아니다. 뇌의 특정 부위가 담당하는 부위는 대체적으로 정해져있기는 하지만 상황에 따라 얼마든지 변화할 수 있다. 뇌의 각 부위의 기능이나 작동 방식은 체계적이고도 반복적인 자극을 주게되면 얼마든지 변화한다. 새로운 자극이 뇌에 반복해서 들어오면 그러한 새로운 정보를 처리하기 위해서 뇌의 시냅스 연결구조에 변화가 생긴다. 이것이 바로 "습관"의 본질이며 훈련의 효과다.

예를 들어, 갑자기 사고로 눈을 다쳐 시력을 잃게되면 시각정보가 더 이상 후두엽에 있는 시각중추에 오지 않게 된다. 즉 시각정보처리를 담당하던 뇌 부위는 할 일 없이 놀게 된다. 뇌는 매우 효율적인 기관이다. 이렇게 그냥 노는 부위를 놔 두지 않는다. 수개월이 지나면 원래 시각정보를 다루던 뇌부위는 점차 청각정보나 공간정보 등을 담당하기 시작한다. 후천적으로 시력을 잃은 시각장애인의 시각중추 신경들은 청각 신호를 처리하도록 재조직된다. 원래 보는 것을 담당했던 뇌의 일부가 시각 정보가 더 이상 눈을 통해 들어오지 않아서 할 일이 없어지자 청각 정보처리를 도와주도록 스스로를 변화시켰던 것이다. 덕분에 시각장애인들은 청각정보에 더 예민하고 섬세하게 반응할 수 있게 된다. 

신경가소성에 대해서는 노먼 도이지의 “스스로 변화하는 뇌”라는 책에 많은 사례가 자세히 언급되어 있다 (Doidge, 2007). 노이지에 따르면 “나는 이미 나이가 많이 들어서 머리가 굳어졌는데...”라는 생각은 잘못된 것이다. 인간의 머리는 평생 굳어지거나 하지 않는다. 늙어 죽을 때까지 우리의 뇌는 계속 변화한다. 뇌세포는 새로 생겨나지 않는다는 것도 잘못된 속설이다. 뇌세포는 80세가 넘어서도 새로운 세포가 계속 만들어진다. 뇌에 관한 한 “변화하기엔 나이가 너무 들었다”는 것은 모두 잘못된 생각이다. "배움에는 때가 있다"는 것 역시 사실이 아니다. 모국어 습득 이외에는 무엇이든 얼마든지 새로 배우고 습득할 수 있으며 새로운 습관도 얼마든지 들일 수 있다. 뇌는 어떻게 쓰느냐에 따라서 달라진다. 아무리 나이가 들어도 마찬가지다.

실제로 특정한 활동을 꾸준히 반복하게 되면 뇌의 사용방식이 달라진다. 피아니스트의 뇌는 손가락의 움직임을 조절하는 부위가 특별하게 발달한다. 프로 골프 선수와 아마추어 골퍼의 뇌 사용 방식 역시 완전히 다르다. 밀턴 등은 뇌영상 연구를 통해 이를 확연히 보여주었다 (Milton et al., 2007). 골프 스윙하는 장면을 생생하게 상상하도록 했더니 핸디 28 이상의 초보자들의 뇌는 변연계를 포함해서 여기저기 온통 활성화되는 것으로 나타났다. 반면에 프로 선수들의 뇌는 두정엽 부위의 운동중추와 관계된 부위만 살짝 활성화되었다. 프로 선수들의 뇌는 부정적 감정이 거의 유발되지 않는 반면에 초보자들은 온갖 부정적 감정을 유발하고 있었던 것이다.

초보자와 숙련된 사람들은 똑 같은 행동을 하는 순간에 뇌를 사용하는 방식이 완전히 다르다. 초보자들은 스윙을 하는 순간에, 습관적으로 이미 좌절하고, 두려워하고, 분노하고, 짜증을 낸다. 그러니 편도체는 활성화되고 전두엽의 기능은 저하되어서 골프 수행능력이 엉망이 될 수 밖에 없는 것이다. 뇌의 이러한 습관적인 사용 방식은 어느 날 갑자기 굳게 마음을 고쳐 먹는다고 달라질 수 있는 것이 아니다. 골프 초보자가 이제 편도체는 가라앉히자고 마음을 먹는다고 해서 바로 그렇게 될 수 있는 것이 아니다. 시험불안증에 시달리는 학생이 아무리 "떨지 말자"고 굳게 마음 먹어도 소용없는 일이다. 

뇌의 사용방식을 바꿔야 한다. 시냅스의 연결 구조를 바꾸려면 새로운 방식으로 뇌를 사용하는 방법을 꾸준히 훈련하여야 한다. 마음근력을 향상시키기 위해서는 전두엽의 연결성을 강화시키기 위해 전두엽을 활성화시키는 방식으로 뇌를 반복적으로 계속 사용하는 훈련이 필요하다. 마음근력을 강화시킨다는 것은 결국 신경가소성을 이용하여 새로운 습관을 고착화시킨다는 뜻이다.

마음근력을 발달시킨다는 것은 어떠한 지식이나 기술을 습득한다는 뜻이 아니다. 하체 근육이나 등 근육을 발달시키는 방법을 배운다고 해서 저절로 그러한 근육이 생기지는 않는다. 체계적이고도 반복적인 훈련을 해야만 근육이 발달하고 몸이 달라진다. 마음근력이 향상된다는 것은 사람이 달라진다는 이야기다. 마음근력이 향상되면 더 강한 자기조절력으로 자신의 감정이나 생각이나 행동을 스스로 원하는 방향으로 더 잘 조절할 수 있게 된다. 자기조절력이 향상되면 높은 수준의 도덕성이나 윤리성을 지니게 되고, 타인을 존중하고 배려하게 되며, 스스로 하는 일에 끈기와 집중력을 발휘하게 되고, 감정조절과 충동통제력도 높아지게 된다. 한마디로 더 강하고, 더 올바르고, 더 능력있는 사람이 된다. 한마디로 "다른 사람"이 된다. 

물론 사람은 어차피 달라지게 마련이다. 세월이 흘러감에 따라 늙어가기도 하고, 성격도 달라지며 몸도 달라진다. 하지만 이러한 변화는 의도되거나 계획된 것이 아니다. 하지만 마음근력을 강화시키는 것은 의도된 달라짐이다. 내가 원하는 방향으로 내 자신을 근본적으로 변화시킨다는 뜻이다. 바쁜 현대인들은 어제 같은 오늘을 살고, 오늘같은 내일을 살아간다. 나의 내일은 나의 어제와 매우 비슷하기 마련이고, 그것을 반복한다. 일상적인 삶에는 강한 관성이 작용하기에 별다른 변화없이 하루 하루 지나가게 마련이다. 

일상생활 속에서 내 자신을 근본적으로 바꾸기란 매우 힘들다. 그냥 이렇게 살던대로 살아가도 별 문제를 못 느낀다. 그런데 그것이 가장 큰 문제다. 지금 현재 당신의 모습은 당신이 구현할 수 있는 최선의 모습이 아닐 가능성이 높기 때문이다. 사람은 누구나 더욱 더 발전하고 강해질 수 있다. 지금 현재의 당신 모습보다 훨씬 더 강하고 유연해질 수 있으며, 당신이 지금으로선 상상하지도 못할 정도의 높은 수준의 능력을 발휘할 수도 있다. 한마디로 우리는 대부분 더 발전할 수 있는 잠재력이 얼마든지 있는데도 불구하고 그냥 습관의 관성에 따라 "별 문제 없이" 그렇게 하루 하루 살아간다. 매우 안타까운 일이다. 

마음근력 훈련을 한다는 것의 의미

내 자신을 스스로 변화시키기 위해서는 구체적인 방법이 필요하다. 이 책의 목표는 구체적인 마음근력강화 방법을 소개하는 데 있다. 내면소통에 기반한 마음근력 훈련법들은 대부분 뇌과학이나 심리학적 실험 결과를 바탕으로 개발된 것들이다. 연구실이나 실험실에서 뿐만아니라, 이미 국내외의 여러 지역에서 학생, 직장인, 영업사원, 운동선수, 자영업자, 기업 임원, 군장병 등 다양한 분야의 사람들이 마음근력 강화훈련의 효과를 체험했다. 매일 꾸준히 운동하면 몸의 근육이 단련되는 것처럼, 매일 밤 잠들기 전에 10분씩 마음근력 훈련을 꾸준히 한다면 빠르면 1개월, 늦어도 3개월 뒤에는 스스로도 느낄 수 있는 정도의 변화가 찾아오기 시작할 것이다. 

마음근력을 강화한다는 것은 추상적인 이야기가 아니다. 은유적인 표현도 아니다. 무슨 생각이나 관점을 바꾸거나 하는 것은 더더욱 아니다. 그것은 신경가소성을 이용해서 뇌를 리와이어링 한다는 뜻이다. 훈련을 통해 새로운 습관을 갖게된는다는 것은 평소 잘 안쓰던 방식으로 뇌 부위들을  사용함으로써 새로운 시냅스 연결을 강화한다는 뜻이다. 모든 학습과 연습은 이러한 새로운 형태의 시냅스 연결망 강화를 목표로 한다. 시냅스 연결의 생물학적 변화가 곧 모든 종류의 기억의 본질이다(Kandel, 2007). 모든 기억에는 시냅스간의 새로운 단백직 합성이라는 생물학적 과정이 존재한다.

마음근력 훈련은 뇌의 연결망을 바꾸는 것이다. 뇌의 기능적 연결성과 구조적 연결성을 바꾼다는 뜻이다. 기능적 연결성은 뇌가 특정한 자극에 반응하거나 어떠한 일을 해낼 때 여러 부위의 뉴런들이 서로 상호작용하는 일정한 패턴을 말한다. 특정한 과제에 대해 훈련을 하면 그 일을 해내는 데 관여하는 신경세포 간의 연결망들이 보다 더 효과적인 네트워크를 이루게 된다. 구조적 연결성은 이러한 기능적 연결성이 반복적으로 발생을 하게되면 특별한 자극을 받거나 일을 하거나 하지 않을 때에도 그러한 네트워크가 강화된 상태로 남아 있게 되는 것을 말한다. 이 역시 몸의 근육에 비유할 수 있다. 특정 부위의 근력 운동을 집중적으로 하게 되면 그 부위가 "펌핑"이 일어나서 순간적으로 관련된 근육들의 볼륨이 즉시 커지게 된다. 그러나 일정한 시간이 지나면 다시 원래 상태로 돌아온다. 이것은 "기능적 연결성"에 비유할 수 있다. 그리고 그러한 근력운동을 계속 반복적으로 하게 되면 근섬유 자체가 점차 비대해져서 특별히 힘을 주거나 운동을 하지 않아도 근육의 볼륨이 커진 상태로 유지된다. 이것이 "구조적 연결성"에 해당한다고 할 수 있다. 

뇌의 기능과 관련해서 한가지 유념해야 할 사항은 뇌는 특정한 하나의 부위가 특정한 하나의 기능을 담당하는 경우는 거의 없다는 것이다. 특정한 기능과 특정한 뇌부위가 1:1로 대응되지 않는다. 특정한 뇌 부위의 "기능"을 묻거나 이에 대해 설명하는 것은 따라서 난센스인 경우가 많다. 이는 마치 엄지손가락의 기능이 무엇인가를 묻는 것과 비슷한 일이다. 엄지손가락은 무엇인가를 누를수도 있고 잡을수도 있도 긁을수도 있고 찌를수도 있다. 엄지손가락은 컴퓨터 자판 두드리는 데도 사용되고, 피아노 연주에도 사용되며, 젓가락질 하는데도 사용되고, 투수가 포크볼을 던지는데도 사용된다. 그런데 이러한 엄지손가락의 다양한 기능들은 엄지손가락 하나만으로는 발휘될 수 없는 것들이다. 반드시 다른 손가락이나 손목, 팔목, 어깨, 심지어 온 몸의 다양한 근육들과 조화를 이뤄야만 발휘되는 기능들이다. 

마찬가지로 뇌가 해내는 다양한 인지나 운동 기능들은 뇌의 여러 부위가 다양한 네트워크를 형성해서 동시에 또는 순차적으로 작동하면서 이루어진다. 여러 부위가 하나의 기능을 위해 동시에 동원되기도 하며, 또 한 부위는 이러저러한 기능을 위한 다양한 네트워크에 동원되기도 한다. 자판을 두드리기 위해서는 여러 종류의 손과 팔의 근육들이 하나의 네트워크를 이뤄서 동원되며, 피아노 연주할 때 역시 또 다른 근육들의 네트워크가 동원된다. 동일한 근육이 자판 두드리기와 건반 두드리기에 동원되기도 하고, 동시에 자판 두드리기 혹은 건반 두드리기에만 고유하게 필요한 근육도 있게 된다. 

피아니스트가 연주 연습을 한다는 것은 건반 두드리기와 페달 밟기에 필요한 다양한 근육들을 통제하는 뇌의 신경망을 강화한다는 뜻이다. 운동 선수들의 훈련 역시 마찬가지다. 연습과 훈련은 뇌에 반복적인 자극을 가함으로써 그러한 기능을 담당하는 신경망이 보다 효율적으로 작동할 수 있도록 하는 것이다. 반복적인 훈련은 그 기능과 관련된 뉴런들의 축색돌기에 미엘린이 둘러 쌓여지거나 시냅스 부위에 새로운 단백질 합성이 일어나게 하여 그 뉴런들의 네트워크의 연결성을 "강화"한다. 이처럼 뇌의 신경망은 반복적인 자극을 통해 변화할 수 있는데, 이러한 특성을 신경가소성(neuroplasticity)라고 한다. 이것이 모든 훈련의 의미이며, 마음근력 훈련 역시 마찬가지다. 

운동이든, 악기 연주든, 무술이든, 수학문제 풀이든, 외국어 학습이든, 자전거 타기든, 온라인 게임이든, 자동차 운전이든, 무엇이든 반복 훈련을 통해 익숙해진다는 것은 그러한 "일"을 보다 효율적으로 해낼 수 있는 뉴런의 네트워크가 강화된다는 뜻이다. 모든 훈련의 효과는 뇌의 가소성을 통해서 나타난다. 그런데 축색돌기에 미엘린이 둘러 쌓이거나 시냅스 부위에 새로운 단백질 합성이 일어나는 변화는 주로 자는 동안에 이루어진다(Hobson & Pace-Schott, 2002; Koo & Marshall, 2016). 신경가소성의 기능은 잠을 안자면 약해지는 경향을 보이지만 다시 방해받지 않고 숙면을 취하면 다시 회복된다는 연구 결과도 있다 (Fattinger et al., 2017). 따라서 악기연습이든 수학문제 풀이든 외국어 학습이든 연습과 훈련의 결과를 뇌에 효율적으로 잘 새겨두려면 훈련과 연습을 열심히 한 날에는 잠을 푹 자두는 것이 좋다. 

 마음근력을 키우려면 잠자리에 들기 직전에 뇌의 상태를 잘 관리하는 것이 매우 중요하다. 분노와 불안감 없이 평온한 마음을 유지해서 편도체를 안정화시키고, 자기참조 훈련을 하거나 자신과 타인에 대해 긍정적인 정보를 처리함으로써 전전두피질을 활성화시킨 상태에서 잠들도록 해야한다. 반대로 잠들기 전에 내일 일을 걱정하거나 누군가를 원망하거나 복수심에 불타거나 해서 편도체 네트워크가 활성화된 상태에서 잠들곤 하는 것을 반복하면 부정적 정서의 네트워크가 점점 더 강화된다. 그 결과 습관적으로 불안해지거나, 불면증에 시달리거나, 무기력해지거나, 분노조절이 안되는 상태의 뇌가 될 수 있다. 이것이 마음근력이 점차 약해지는 과정이다. 이처럼 신경가소성은 좋은 방향으로도, 나쁜 방향으로도 작동할 수 있다. 

마음근력을 강화한다는 것은 자기조절력, 대인관계력, 자기동기력을 발휘하는데 중심축 (뉴럴네트워크의 허브) 역할을 담당하는 전전두피질부위를 중심으로 하는 신경망을 강화하는 것이다. 동시에 전전두피질의 기능을 저하시키는 것으로 알려진 편도체의 활성화 정도를 낮추는 것이다. 마음근력 훈련은 새로운 지식이나 정보를 학습해서 그에 따라 행동하거나 생각한다는 뜻이 아니라, 마치 몸의 근육을 강화하는 것처럼 특정한 뉴럴네트워크와 관계된 신경망의 연결상태를 생물학적으로 변화시킨다는 뜻이다. 몸의 근육이 강화되면 그 신체부위가 발휘할 수 역량이 증가하는 것처럼, 마음근력이 강화되면 전전두피질이 발휘할 수 있는 역량이 향상된다. 따라서 지속적인 훈련을 통해 마음근력을 향상시키면 그 사람의 기질과 성향이 달라지게 된다. 골만과 데이비슨이 말하는 "변화된 기질(altered traits)"을 얻게된다(Goleman & Davidson, 2017). 이것이 "사람이 달라진다"는 뜻이다. 

마음근력 강화가 가져오는 변화된 기질은 다음과 같다. 좀 더 침착하고 차분해지며, 평화롭고 잔잔한 마음상태를 유지하게 된다. 스스로 하고자하는 일에 좀 더 잘 집중하고 꾸준히 노력할 수 있는 힘이 생기며 끈기를 발휘할 수 있게 된다. 공감능력과 타인의 의도파악 능력이 향상되고 존중과 배려의 마음이 자연스럽게 흘러나오게 된다. 세상 일에 좀 더 깊은 관심과 흥미를 지니게 되며 역경을 극복하고 다시 튀어오르는 회복탄력성이 강화된다.  비인지능력과 문제해결력을 주로 담당하고 있는 전두엽이 강화되도록 반복해서 자극을 주게되면 실제로 마음 근력이 강해진다. 선천적으로 몸이 약한 사람도 꾸준한 운동을 통해 건강한 사람이 될 수 있고, 선천적인 음치도 꾸준한 훈련을 통해 노래를 잘 부를 수 있게 되는 것처럼, 마음 근력도 꾸준한 노력을 통해 얼마든지 향상될 수 있다. 더욱이 이러한 변화는 나이에 상관없이 얼마든지 가능하다. 마음근력을 강화시키는 훈련은 남녀노소 누구나 할 수 있는 것이다. 이제 이러한 변화를 위한 "훈련"을 위해 마음근력과 관련된 뇌의 기능에 대해서 살펴보자. 마음근력의 여러가지 기능을 발휘하는 뇌 연결망은 구체적으로 어떤 것이며, 어떻게 해야 이것을 강화할 수 있을까?

참고사항: 이 글은 출판계약을 맺고 현재 교정작업 중인 책 원고의 일부입니다. 인용이나 복제 사용은 허용되지 않습니다.