제가 어릴때 우리의 뇌는 좌뇌와 우뇌로 나뉘어져 있으며 좌뇌가 하는일, 우뇌가 하는일이 각각 달라서 한쪽이 다치거나 손상이 되면 손상된 뇌가 하는 일을 못하게 된다고 배웠었습니다. 그러나 요즘 뇌 가소성 또는 신경 가소성이란 말이 일반화 되어 가고 있습니다. 오늘은 신비로운 우리 뇌의 뇌 가소성의 원리와 사례를 통한 이해를 해 보고자 합니다.
20세기 이전의 뇌 과학자들의 주장
뇌 가소성의 개념이 널리 받아들여지기 전, 학자들은 대부분 뇌가 성인이 되면 그 구조와 기능이 고정된다고 믿었습니다. 이러한 관점은 “하드와이어링(hardwiring)” 이론이라고도 불리며, 이는 뇌의 특정 부분이 특정 기능을 담당하며, 그 기능이나 구조가 바뀔 수 없다는 주장을 포함하고 있었습니다.
또한, 이 시기의 뇌 연구자들은 뇌 손상이 일단 발생하면 그 부분은 절대로 회복되지 않는다고 생각했습니다. 이로 인해 뇌 손상 환자들에 대한 치료 방법이 매우 제한적이었습니다.
그러나 20세기 후반부터 뇌 가소성에 대한 연구가 진행되면서, 이런 전통적인 생각은 크게 변하게 되었습니다. 이제 우리는 뇌가 학습과 경험을 통해 계속해서 변화하고, 심지어 뇌 손상 후에도 일부 기능을 회복할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 이러한 뇌 가소성의 원리는 뇌 연구와 신경과학, 그리고 뇌 손상 환자의 치료에 큰 영향을 미쳤습니다.
뇌 가소성과 신경 가소성 원리
뇌 가소성과 신경 가소성은 뇌의 변화와 적응 능력을 설명하는 데 사용되는 용어로, 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 그러나 이 두 용어는 각각 뇌의 능력을 설명하는데 그 개념의 범위의 차이만 존재할 뿐 비슷한 개념을 가지고 있습니다.
뇌 가소성(Brain Plasticity)
이 개념은 뇌의 능력으로서, 뇌가 경험에 따라 자신의 구조와 기능을 바꾸는 능력을 말합니다. 이는 학습과 기억, 또는 뇌 손상 후의 회복 등 다양한 상황에서 관찰될 수 있습니다. 뇌 가소성은 뇌 전체를 포함하는 넓은 개념입니다.
신경 가소성(Neural Plasticity)
이 개념은 뉴런(뇌 세포) 또는 시냅스(뉴런 사이의 연결) 수준에서의 변화를 말합니다. 이는 뉴런이나 시냅스가 경험에 따라 자신의 연결을 바꾸는 능력을 의미하며, 이는 학습과 기억 형성 과정에서 중요한 역할을 합니다. 신경 가소성은 뇌의 세부적인 부분, 즉 신경 세포 수준에서의 변화를 설명하는 좀 더 구체적인 개념입니다.
따라서, 뇌 가소성은 더 넓은 범위를, 신경 가소성은 더 좁고 구체적인 범위를 다루는 개념이라고 할 수 있습니다.
이 포스팅에서는 뇌 가소성과 신경 가소성을 따로 분리해서 알아보는것이 아닌 넓은 개념의 뇌 가소성에 대해 설명하도록 하겠습니다.
뇌 가소성 향상시키는 다양한 방법
뇌가소성을 향상시키는 방법은 다양합니다. 그 중 몇 가지를 아래에 소개하겠습니다:
지속적인 학습
새로운 정보를 지속적으로 학습함으로써 뇌는 새로운 신경 연결을 형성하고 기존의 연결을 강화시킵니다. 즉, 새로운 언어를 배우거나 새로운 기술을 익히는 것이 뇌가소성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 매일 같이 우리의 뇌에게 새로운 자극을 선물하시길 바랍니다. 그러면 우리의 뇌도 그에 맞는 보답을 우리 자신에게 해 줄 것입니다.
운동
정기적인 운동은 뇌 건강에 좋습니다. 운동은 뇌에 산소와 영양분을 공급하는 데 도움이 되며, 신경 세포의 성장과 뇌가소성을 촉진하는 뇌 유래 신경성장 인자(BDNF)의 분비를 촉진합니다.
건강한 식습관
오메가-3 지방산과 같은 건강한 영양소는 뇌 세포의 성장과 뇌가소성을 지원합니다. 또한, 항산화제를 풍부하게 함유한 과일과 채소를 섭취하는 것도 뇌 건강에 좋습니다.
충분한 수면
수면 중에 뇌는 그날 동안 배운 것을 정리하고 기억에 저장합니다. 이 과정은 뇌가소성에 중요하므로, 충분한 수면을 취하는 것이 중요합니다.
스트레스 관리
지속적인 스트레스는 뇌에 해로울 수 있습니다. 따라서 스트레스를 효과적으로 관리하는 것이 뇌가소성을 향상시키는 데 중요합니다. 명상, 요가, 호흡 운동 등을 통해 스트레스를 감소시키는 것이 도움이 될 수 있습니다.
이 외에도, 사회적 활동에 참여하거나, 다양한 취미를 가지는 것 등도 뇌가소성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 이런 활동들은 뇌에 새로운 경험을 제공하고, 뇌가 적응하고 변화하는 데 필요한 자극을 제공합니다.
특히 이러한 활동이 필요한 연령대는 뇌가 발달하는 유년기도 중요하지만 발달한 뇌가 퇴화되지 않고 꾸준히 지속 발전할 수 있도록 고령층의 사람들에게 더욱 필요하다고 생각합니다. 건강한 뇌를 통해 인생의 즐거움과 건강을 돌볼수 있기 때문입니다.
뇌 가소성 사례(뇌 손상후 회복 사례)
뇌 손상 후 회복의 대표적인 사례로는 미국의 신경과학자인 폴 바크리트의 사례가 있습니다. 그는 자전거 사고로 왼쪽 뇌 반구가 크게 손상되면서 오른쪽 몸의 감각과 운동 능력을 상실했습니다.
그러나 그는 지속적인 재활 훈련을 통해 뇌가소성을 활용, 손상된 왼쪽 뇌 반구의 기능을 오른쪽 뇌 반구가 대신 수행하도록 훈련시켰습니다. 이 과정에서 그의 뇌는 새로운 신경 연결을 형성하고 기존의 연결을 강화하는 등의 뇌가소성을 보여주었습니다. 그 결과 그는 다시 걷고, 쓰고, 심지어는 다시 자전거를 탈 수 있게 되었습니다.
또 다른 사례로는 뇌졸중 환자들의 재활이 있습니다. 뇌졸중은 뇌의 특정 부분에 혈액 공급이 차단되어 그 부분의 뇌세포들이 죽는 상황인데, 이로 인해 환자는 말하기, 이해하기, 움직이기 등의 능력을 상실할 수 있습니다.
그러나 재활 훈련을 통해 뇌가소성을 활용, 손상된 부분의 기능을 다른 뇌 영역이 대체하도록 학습시킬 수 있습니다. 이를 통해 많은 뇌졸중 환자들이 일상 생활을 회복하는 데 성공하였습니다.
이처럼 뇌가소성은 뇌 손상 후의 회복에 큰 역할을 합니다. 손상된 뇌의 부분이 원래 수행하던 기능을 다른 뇌의 부분이 대체하도록 학습시키는 것, 이것이 바로 뇌가소성의 실제 사례입니다.
마무리
우리의 뇌는 그 어떤 슈퍼컴퓨터보다도 더욱 복잡하고 놀라운 작동 원리를 가지고 있습니다. 그 중에서도 뇌의 가소성은 우리가 새로운 것을 배우고, 기억을 형성하며, 심지어는 뇌 손상 후에도 다시 일어날 수 있는 놀라운 능력을 보여줍니다. 이는 뇌가 단순히 우리의 생각과 행동을 제어하는 것 뿐만 아니라, 계속해서 변화하고 발전할 수 있는 생명체라는 사실을 입증해줍니다.
그러나 아직 우리가 뇌에 대해 알고 있는 것은 그저 빙산의 일각일 뿐입니다. 뇌 과학자들은 뇌의 가소성을 더욱 깊게 이해하기 위해 끊임없이 연구하고 있습니다. 이런 연구를 통해 우리는 뇌의 놀라운 능력을 더욱 활용할 수 있는 방법을 찾아낼 수 있을 것입니다.
이처럼 뇌의 가소성은 우리 인간의 능력과 가능성을 무한대로 확장시키는 열쇠입니다. 앞으로도 뇌 가소성에 대한 연구와 이해가 계속해서 발전해 나갈 것을 기대해봅니다. 우리 모두의 뇌가 그 놀라운 가소성을 최대한으로 발휘하여, 새로운 것을 배우고, 성장하고, 변화해 나가는 데 큰 도움이 되기를 바랍니다.
이러한 뇌 가소성을 키우기 위해 우리는 평생교육이란 이름으로 열심히 새로운 정보 및 자극을 뇌에 전달하므로서 퇴보하지 않고 앞으로 발전해 나갈 것입니다. 감사합니다.