당신의 뇌 나이

당신의 뇌 나이

토니 부잔 지음

북스넛 / 2012년 10월 / 352쪽 / 15,000원





1장 뇌는 어떻게 젊어지는가



얼마 전까지만 해도 과학자들은 신경세포들과 그것들 간의 연결은 태어날 때 이미 정해져 있다고 확신했다. 따라서 우리가 살아가면서 새로운 것들을 배우고 새로운 경험을 축적하는 것은 단순히 이 신경세포들의 연결들을 소모하는 것이라고 생각했다. 또한 뇌 세포는 매일 수백만 개씩 죽기 때문에 나이가 들수록 뇌 역시 제대로 활동할 공간이 부족해진다고 믿었다. 그러나 최근 과학기술 발전과 많은 임상연구 덕분에 모든 것이 뿌리째 바뀌었다. 놀랍게도 우리가 살아가는 동안 뇌 속의 신경세포들 간의 연결이 끊임없이 변한다는 사실이 알려졌다. 신경세포 특유의 패턴을 점화하는 새로운 행동의 파도들은 외부 자극들이 들어오는 내내 당신의 뇌 전역을 휘감는다. 그 어떤 경험도 결코 똑같지 않기 때문에 신경세포들도 매번 똑같은 패턴으로 점화되지 않고, 당신의 뇌는 끊임없이 변화한다.

한때 뇌의 특정 부위들은 특수한 임무를 수행하기 위해 만들어져 있다고 믿어졌다. 그러나 오늘날 우리는 신경말단들이 뇌의 특정 부위에 완전히 고정되어 있지 않다는 사실을 알고 있다. 1991년 에드워드 타웁은 실험용 원숭이 몇 마리의 손 신경을 절단하고 실험을 시작했다가 동물보호 운동가들의 거센 반대에 부딪혀 중단했다. 그런데 몇 년 후 과학자들은 그 원숭이들을 관찰하다가 과거에는 쓸 수 없게 된 손가락들에서 신호를 받던 뇌 부위가 이제는 얼굴에서 받고 있다는 사실을 발견했다. 뇌는 스스로 신경세포를 완전히 재배치할 수 있으며, 규칙적으로 쓰이지 않는 뇌 부위들은 다른 기능들로 대체될 수 있다는 사실이 증명된 것이다. 1960년대 중반까지만 해도 성인의 뇌에서는 신경세포들 간의 연결인 시냅스가 새로 형성되지 않는다고 생각되었다. 그러나 연구에 의해 새로운 시냅스들이 계속 다시 형성될 수 있다는 사실이 밝혀졌고, 과학자들은 뇌의 이런 변화능력을 시냅스 가소성이라 불렀다. 영화 슈퍼맨으로 유명한 크리스토퍼 리브는 뇌가 어떻게 스스로 신경세포들을 완전히 재배치하고 새로운 시냅스들을 형성할 수 있는지를 보여주는 본보기이다. 그는 낙마사고로 전신마비가 된 이후 몸과 마음을 재활하는 치료 프로그램에 돌입했다. 그 결과 인공호흡기를 떼어내고, 몸의 절반 이상에서 손가락이 닿는 촉감을 느낄 수도 있었다.

인간 뇌의 놀라운 측면 중 하나는 평생 뭔가 배울 수 있는 대단한 능력을 갖고 있다는 점이다. 뇌는 외부 세계의 갖가지 상황에 대응해 신경세포들 간의 연결을 재배열함으로써 뭔가를 배운다. 배움을 통해 자극받는 신경세포들은 그렇지 않은 신경세포들보다 더 많은 신경세포들과 더 강하게 연결된다. 활용되는 신경세포들은 번성하고, 활용되지 못한 신경세포들은 번성하지 못하는 것, 그것이 뇌의 삶에서 가장 중요한 특징이다. 언어나 음악적 재능 같은 특정 기술에 할당된 뇌 부위들의 발달 여부는 그 부위들이 얼마나 많이 자극받고 어떤 신경세포 네트워크가 살아남느냐에 달려 있다.

뇌 속에는 무엇 하나 제자리에 고정되어 있는 것이 없다. 신경과학자들은 언어나 공간 지각능력 같은 각기 다른 기능들을 통제하는 뇌 부위들의 지도를 그려낼 수 있지만, 그 지도는 사람에 따라 미묘하게 다르다. 예를 들어 어떤 신체 부위가 자주 쓰일 경우, 그 부위를 통제하는 뇌 부위가 발달한다. 바이올리니스트의 뇌를 스캔해 보면, 바이올린 목을 쥐고 현을 튕기는 데 쓰이는 왼쪽 손가락들과 엄지손가락을 통제하는 뇌 부위들이 훨씬 크다. 어린 나이에 바이올린 연주를 시작할수록, 뇌의 그 부위는 더 크다. 입력을 통해 뇌의 특정 부위를 더 많이 자극할수록, 그 부위는 더 커지고 강해지는 것이다. 따라서 나이가 들더라도 뇌를 늙지 않게 하는 한 가지 비결이 있다면, 뭔가 새로운 것을 시도하는 것이다. 실수를 두려워할 필요는 없다. 아인슈타인은 늘 새로운 방식으로 과학적인 문제를 접근하기 위해 바이올린을 연주했고, 윈스턴 처칠은 정치 문제에 대해 남들과 다른 시각을 갖기 위해 풍경화를 그렸다.

뭔가를 배운다는 것이 정말 좋은 점은 많이 배우면 배울수록 그것이 더 쉬워진다는 것이다. 그리고 어떤 기술을 아주 확실하게 배우면 의식적인 뇌는 생각할 필요도 없이 그 일을 수행할 수 있게 된다. 예를 들어, 자동차 운전은 엄청난 통합 조정 능력이 요구되는 복잡한 일이다. 그러나 대부분의 운전자들은 말을 하거나 방송을 들으면서도, 무의식적인 일을 담당하는 뇌 부위의 인도를 받는 자동조종장치에 의지해 운전을 효과적으로 해 낸다. 마찬가지로 자전거, 피아노, 수영, 운전, 요리 등은 한번 배워두면 그 능력이 평생 간다. 복잡하기 그지없는 이 기술들은 뇌의 힘을 거의 필요로 하지 않는다. 다시 말해, 뭔가를 배우는 일은 뇌의 힘을 덜 필요로 하지만, 뇌는 더 효율적으로 만들어준다.



2장 왜 기억력에는 한계가 없을까



나이가 들면서 가장 걱정스런 일 하나는 기억력 감퇴이다. 노화와 기억력 감퇴는 워낙 관련이 깊어서 건망증이 심한 할머니는 TV 시트콤의 소재가 될 정도이다. 그러나 나이와 관계없이 총명한 정신 상태로 장수를 누린 사람도 많다. 미켈란젤로는 60대 이후에 가장 위대한 작품을 내놓았고, 괴테는 82세의 나이에 『파우스트』를 완성했다. 당신이 뭔가를 기억한다는 것은 뇌가 신경세포들이 연결된 일련의 새로운 길, 즉 기억흔적(memory trace)을 만들어낸다는 것이다. 따라서 뇌가 어떤 기억흔적을 잃어버린다는 것은 그 연결로가 전혀 쓰이지 않아 무용지물이 되었다는 뜻이다. 기억이란 워낙 복잡하고 다층적인 작업이기 때문에 뇌의 모든 부위가 관여한다. 게다가 대부분의 기억들은 변치 않는 기록 같은 것이 아니라 쓰일 때마다 조금씩 변화한다. 예를 들어 당신이 마음에 드는 이성과 저녁 식사를 한다면, 논리를 관할하는 전두엽은 그 당시의 세세한 외적 상황들을 한 종류의 기억으로 만든다.

당신이 뭔가를 기억할 때, 그 당시 요소들은 처음 그 일이 등록된 감각 신경세포 네트워크 근처에서 조립된다. 궁극적으로 기억을 저장하는 것은 신경세포들이고, 그것들은 스스로 점화하고 다른 신경세포들과 연결을 이루면서 그 일을 해낸다. 우리가 새로운 경험을 할 때마다 어떤 신경세포 연결은 강화되고, 어떤 신경세포 연결은 약화된다. 그리고 그 경험이 끝나고 나면, 장기증강(long term potentiation)이 아닐 경우, 그 변화들 역시 곧 사라진다. 장기증강이란 어떤 경험이 반복되면 반복될수록, 이들 신경세포들의 연결이 강화되면서 기억도 더 강해진다는 뜻이다. 하버드 대학에서 미국인과 중국인의 기억력을 비교해 보았는데 흥미로운 결과를 얻은 적이 있다. 젊은이들은 별 차이가 없었으나, 노인들의 경우에는 미국보다 중국 노인들의 기억력이 더 좋았다고 한다. 다른 점이 있다면 중국 노인들은 늙는다는 것에 대해 훨씬 더 긍정적인 생각을 갖고 있었다. 이 연구가 주는 교훈은 명확하다. 당신이 나이가 들고 기억력이 떨어지고 뇌의 힘도 퇴화한다고 믿는다면 실제로도 그렇게 된다는 것이다. 그러나 반대로 나이가 들수록 강한 정신력을 갖게 되고 지혜로 충만한 삶을 살게 되리라고 믿는다면, 실제 그럴 가능성이 훨씬 더 높아진다. 생각이 젊으면, 정말 젊어진다.

인류 역사에는 놀라운 기억력으로 유명한 사람이 아주 많다. 고대 그리스의 정치가 테미스토클레스는 아테네 시민 2만 명의 이름을 알고 있었다. 그러나 세네카에 비하면 아무것도 아니다. 세네카는 고대 로마 시민 모두의 이름을 알고 있었다. 심리학자들은 의식적이고 외현적인 기억을 일화기억(episodic memory)과 의미기억(semantic memory)으로 나눈다. 일화기억은 멀티미디어 기억이다. 그래서 당신 삶에서 있었던 모든 일화들, 그러니까 처음 스케이트를 배운 날, 첫 등교일 등을 그 당시의 모든 광경과 소리, 대화 등과 함께 모조리 기억해 낸다. 대부분의 일화기억은 시간이 흐르면 사라져 버리기 때문에 세세한 것까지 다시 생각해내려면 점점 더 많은 노력이 필요하다. 한편 의미기억이란 개인이 갖고 있는 어떤 사실이나 의견, 대상 같은 간단한 정보들에 대한 기억이다. 파리가 프랑스 수도라는 사실을 알고 있는 것은 바로 의미기억이다. 해마가 손상되어 장기기억상실증을 앓고 있는 아이들을 대상으로 실시된 최근의 연구에서 흥미로운 차이가 밝혀졌다. 아이들의 일화기억은 해마 손상으로 인해 전부 사라졌지만, 의미기억은 전혀 손상되지 않았다는 것이다.

뇌의 기억저장 능력은 사람들이 상상하는 것보다 훨씬 더 유연하다. 마사 커티스라는 재능 있는 젊은 바이올리니스트가 있었다. 그가 성장하면서 심한 간질 발작 증세를 보이자, 의사들은 그녀의 뇌에서 발작은 일으키는 부위를 제거하였다. 문제는 그 부위가 음악적 기량도 관장하고 있다는 점이었다. 그런데 놀랍게도 수술 결과, 발작은 완전히 사라졌고 음악적 재능도 전혀 손상되지 않았다. 그녀는 예전처럼 아름답게 바이올린 연주를 할 수 있었다. 그녀의 뇌가 스스로 신경세포들을 재배열해, 바이올린 연주와 관련된 기억들을 손상되지 않은 다른 뇌 부위로 옮겨놓은 것이다. 이처럼 놀라운 뇌의 유연성은 뇌의 경이로운 힘을 보여주는 한 가지 예에 불과하다.



3장 무엇이 기억을 활성하는가



1770년 당시 14세의 모차르트는 연주회에서 유명한 합창곡 미제레레를 들었다. 로마 교황청은 30분 길이의 이 아름다운 곡을 워낙 귀하게 여긴 나머지 악보 발행을 금지시켰다. 그런데 모차르트는 연주회가 끝난 뒤, 기억을 되살려 그 곡의 악보를 전부 그려냈다. 뛰어난 기억력이란 나이에 관계없이 배울 수 있는 일종의 기술이다. 현재 당신 기억력이 어떻고, 나이가 몇이든, 당신은 여기서 소개하는 기억력 활성기법을 통하여 기억력을 대폭 증진시킬 수 있다. 기억력 활성기법의 공통점은 어떤 것을 기억하기 위해 뭔가 다른 생각에 연결시키는 방법을 취한다는 것이다. 뇌는 기억하려는 대상에 뭔가 의미가 있을 때 가장 잘 기억한다. 어떤 기억에 의미가 있을 경우, 뇌는 그 기억에 꼬리표를 달아 훨씬 더 쉽게 찾아낸다. 대표적인 기억력 활성기법은 마인드맵이다. 마인드맵은 가장 간단하고 빠르게 익힐 수 있는 기억력 활성기법으로 기억력과 창의력, 집중력에 즉각적인 영향을 미친다. 외부에서 어떤 신호들이 들어오면, 뇌는 사방에서 그 신호들을 점화시켜 뇌 전역에서 신경세포들을 연결시킨다. 마인드맵은 이것을 최대한 활용해서 생각하는 일 자체를 재미있게 만들어 정신을 자유롭게 해 준다.

기억력을 향상시키는 가장 간단한 방법은 정보를 덩어리짓기(chunking)하는 것이다. 다음 휴대폰 번호를 빠른 속도로 한번 쓱 읽어보라. <05964895427> 그리고 숫자를 보지 말고 써보라. 정확히 기억해내기 쉽지 않을 것이다. 이제, 다음처럼 그 숫자들을 3개씩 덩어리지어 마음속으로 읽어보라. < 059 648 954 27> 이번엔 어떤가? 아마 제대로 적을 수 있을 것이다. 이런 식으로 기억할 수 있는 것은 숫자들만이 아니다. 당신이 작업 기억 속에 붙들어두고 싶은 것은 무엇이든 가능하다. 당신이 기억해야 할 내용들을 특정 패턴, 특히 자신에게 친숙한 패턴들에 연결을 짓는 법을 익힌다면, 덩어리짓기 기법을 훨씬 더 발전시킬 수 있다. 예를 들어 다음 쇼핑 목록을 보자. <베이컨, 토마토, 커피, 빵, 와인, 치즈, 케이크, 차, 달걀, 올리브, 잼> 3개씩 덩어리짓기해도 그리 쉽지 않을 것이다. 그럴 때는 다음처럼 아침, 차, 여흥이란 패턴들 밑에 묶어보면, 한결 기억하기 쉬울 것이다. <아침: 베이컨, 달걀, 토마토, 커피 / 차: 차, 빵, 잼, 케이크 / 여흥: 올리브, 치즈, 와인>

패턴 찾기가 효과가 있는 이유는 뇌가 심리학자들이 말하는 이른바 ‘스키마(schema)’ 형태로 모든 것을 기억하기 때문이다. 기억 속에 저장된 친숙한 패턴의 관계들을 지칭하는 스키마는 워낙 단단히 연결된 기억들을 형성하기 때문에 거의 한 단위처럼 떠오른다. 스키마, 즉 패턴을 더 많이 개발할수록, 당신은 기억을 더 잘할 수 있게 된다. 그리고 만약 당신이 복잡한 입력 내용들을 단순한 덩어리들로 줄일 수 있다면, 그것들에 대해 훨씬 더 분명하고 효율적으로 생각할 수 있다는 사실을 알게 될 것이다. 일반적으로 당신이 뭔가를 잊어버린다면, 뇌가 퇴화하고 있거나 기억력이 감퇴되고 있기 때문이 아니라, 어떤 정보를 저장하고 되찾는 데 도움이 되는 기억기법을 제대로 활용하지 못하기 때문이다.



4장 7일간의 뇌 피트니스



7일간의 뇌 피트니스는 당신이 그 기법 하나하나가 제2의 천성이 될 때까지 활용하는 것이다. 기법들은 기억력도 증진시켜 주겠지만, 다른 면에서 마법 같은 힘을 발휘함으로써 뇌의 힘을 유연하게 만들고, 자동적으로 뇌의 건강도 새로운 수준에 올라서도록 해준다. 적절한 운동이 당신 몸에 도움이 되듯, 적절한 기억력 활성기법들은 당신 뇌를 강하고 젊게 만든다.

첫째 날의 뇌 피트니스는 단기 기억력 피트니스, 장기 기억력 피트니스, 논리력 피트니스, 기술 피트니스, 뇌 기능 피트니스로 구성되어 있다. 예를 들어 단기 기억력 피트니스는 10개의 단어를 60초간 살핀 다음 책을 덮고 얼마나 많은 단어를 기억하는지 시험하는 것이다. 이러한 단어 목록을 기억하는 데 숫자의 운이나 음을 활용하면 된다. 장기 기억력 피트니스는 고대 그리스 신화에 나오는 아홉 여신들의 이름과 관장하는 분야를 기억하는 것이다. 논리력 피트니스는 간단한 수학문제(예: 15년 전 내 나이는 우리 엄마 나이의 1/3이었는데, 지금은 절반이다. 내 나이는 몇 살인가?)를 푸는 것이다. 창의력 피트니스는 위기상황의 문제를 하나 주고 취할 수 있는 전략을 생각해보는 것이다. (예: 지구온난화를 극복하기 위해 당신이 취할 수 있는 전략들은?) 상상력을 발휘하는 데는 마인드맵이 유용하다. 기술 피트니스는 어떤 기술 하나를 15분간 집중적으로 연습하는 것이다. 기타나 색소폰 연주처럼 음악과 관련된 기술이면 더 좋다. 뇌 기능 피트니스는 의미기억과 관련된 테스트이다. 아주 인기 있고 재미있는 퀴즈들이며, 뇌 훈련에 큰 도움이 될 것이다.

둘째 날부터는 첫째 날의 피트니스를 심화 학습하면서, 어휘력 피트니스와 공상 피트니스를 추가한다. 어휘력 피트니스는 첫 단어부터 한 자씩 바꿔 제일 밑에 있는 단어를 만드는 퍼즐이다. 예를 들면 화장지에서부터 한 번에 한 글자씩 바꿔 새로운 단어 원장실을 만들어 내는 것이다. 공상 피트니스는 뇌를 조율하기 위해 필요하다. 공상은 당신의 상상력이 뇌의 창조적인 근육을 넘겨받아 유연성을 강화해주기 때문이다. 피트니스를 하면서 가끔 휴식도 필요하다. 휴식은 아무에게도 방해받지 않을 아늑하고 편안한 공간을 찾아 15분 동안 뇌를 편히 쉬게 하는 것이다.



5장 노인의 젊은 뇌 vs. 청년의 늙은 뇌



오늘날 인류는 식생활 개선과 공중보건 분야의 꾸준한 발전, 현대 의학의 혜택 덕에 평균수명이 크게 늘었으며, 우리들 대다수는 90세 이상 살 것으로 기대한다. 요즘 사람들은 더 오래 살기만 하는 것이 아니라, 더 건강하게 살고 있다. 과거에는 육체 건강과 정신적 민첩함은 완전히 별개로 알고 있었다. 그러나 오늘날 많은 연구 결과들은 육체와 정신은 분리할 수 없다는 말이 틀리지 않았음을 보여준다. 뇌는 당신 몸의 일부이며, 육체 건강과 정신 건강은 서로 절대적인 영향을 주고받는다. 우리는 운동이 육체에 미치는 좋은 영향들에 대해 오래전부터 잘 알고 있다. 중국에는 태극권이라는 국민운동이 있어 국민들의 건강에 기여함은 물론, 의료체계의 부담까지 덜어주고 있다. 사람이 육체 운동을 하면 우울증이나 스트레스가 완화된다는 사실은 이미 입증되었다.

운동이 뇌에 좋은 이유는 운동을 하면 신경영양인자라는 화학물질이 만들어지기 때문이다. 신경영양인자들은 뇌 속에서 새로운 신경세포 연결과 뇌 세포 생성을 촉진시킨다. 운동을 하면 뇌 속에서 기분을 좋아지게 만들어주는 화학물질 세로토닌이 늘어나서 자신감이 커지고 더 낙관적이 된다. 육체 운동을 하면 질이 높고 건강하게 사는 데 확실히 도움이 된다. 연구에 따르면 뇌의 노화와 정신 건강 사이에는 직접적인 연관 관계가 있다. 캐나다 퀘벡에서 65세 이상 남녀 5천 명을 대상으로 실시한 연구에 따르면 규칙적으로 운동하는 사람은 정신 기능이 저하되거나 알츠하이머병에 걸릴 위험성이 더 낮았다. 특히 여성의 경우, 운동을 많이 할수록 좋은 점이 많았다.