뇌의 노화를 막는 방법

늙지 않는 뇌 - 최신 신경과학이 밝힌 평생 또렷한 정신으로 사는 방법
데일 브레드슨 지음, 제효영 옮김 / 심심 / 2025년 11월

 인간의 젊음과 활력은 점차 시간이 지나며 경험과 지혜로 대체된다. 신체 거의 모든 부분이 그러하지만 특히 뇌가 그러하다. 이 거래는 본질저긍로 에너지와 정보의 맞교환이라 할 수 있는데 교환율은 생물학적 노화속도다. 하지만 이 교환율은 사람마다 천차만별이다. 아무것도 하지 않아도 노화는 진행되고, 노화의 속도도 개인차가 나기 때문이다. 그래서 나이가 들어도 누군가는 지식과 역량이 가득찬 반면 누군가는 매우 어리석어 정치적으로 바보같은 짓을 하기도 한다. 그래서 우리는 최상의 교환율은 위해 노력할 필요가 있다. 

 인지기능의 저하는 20여년에 걸쳐 서서히 진행된다. 치매는 전체 과정의 가장 마지막 단계다. 따라서 이전에 개입의 여지가 있다.

 1단계는 아무런 증상이 없는 단계다. 일상에 아무 문제가 없다. 하지만 양전자 방출 단층 촬영(PET)를 하거나, 뇌척수액 검사 또는 특정 타우 단백질로 검사를 하면 이상이 나타나는 단계다.

 2단계는 주관적 인지 저하는 느끼는 단계다. 자신의 인지 기능에 이상이 있음을 감지한다. 40-50대 쯤이 자연히 시작된다. 하지만 알츠하이머 위험요소를 지닌 사람은 기억력 문제가 이미 10대 후반부터 시작된다. 

 3단계는 경도 인지 장애단계다. 아직 스스로를 돌보는게 가능하다. 개인위생, 운전, 돈 관리 같은 일상이 가능하다. 하지만 인지 기능 검사에서 정상 범위 바깥에 머무른다.

 4단계는 치매의 단계는 일상생활이 되지 않고, 운전과 식당계산하기, 옷입기 등이 불가능하다. 하지만 마지막 단계에서도 병세가 안정되고 개선되어 뇌의 부피 증가가 가능하다.

 최근 조기 발병 알츠하이머 환자가 늘어나고 있다. 미국치매 환자 대부분은 65세 이상이다. 하지만 2013-2017년 55-64세 인구중 치매 진단 환자는 143% 증가, 45-54세에서는 311%증가, 30-44세는 373%가 증가했다. 이는 진단의 조기화도 있지만 치매 발병 요인이 젊은 층에게서 크게 증가했음을 의미하기도 한다. 식생활, 스트레스, 수면부족, 전자기기, 유독물질 등이다. 

 이런 신경퇴행성 질환이 발행하는 원인은 진화와 관련한다. 유전자의 입장에서 생명체는 유전자를 전달하는 도구다. 아주 오래도록 생존하기 보다는 유전자를 전달하는 기간만 원활하게 활동하는게 중요하다. 즉, 내구성보다는 기능성이 중요하다는 뜻이다. 그렇기에 생명체는 진화의 압력으로 에너지가 대대적으로 폭발적으로 증폭되는 시스템이 더 발달하도록 진화했다. 

 관련한 대표적 질환이 루게릭 병이다. 뇌의 운동신경세포에서 사용되는 신경전달물질은 글루탐산은 흥분독성물질이다. 그래서 생성된 후 역할을 다한 후, 즉시 제거되지 않으면 운동신경세포가 사멸한다. 그것이 루게릭 병이다. 루게릭 병은 글루탐산 운반체 유전자에 돌연변이가 생겨 이 흥분독성물질이 제거되는 속도가 느려져 운동신경세포가 서서히 사멸되며 생기는 병이다. 

 결국 신경계의 모든 하위 체계는 과거부터 기능 보존 보다는 기능 향상이 우선하도록 설계되어 있다. 그래서 나이가 들수록 문제 발생가능성이 커진다. 그래서 나이가 들수록 신경퇴행성 질환 발병 가능성이 높아지는 것이다. 

 파킨슨 병은 미토콘드리아에 있는 호흡복합체1이라는 특정 단백질과 관련한다. 이것은 우리가 먹는 음식을 에너지로 전환하여 미토콘드리아를 충전한다. 전자제품생산공정과 드라이 클리닝 탈지제인 트리클로로에틸렌, 제초제가 이과정을 방해한다. 

 알츠하이머는 신경가소성에 방해가 생겨 발병한다. 신경가소성에는 6가지 요소가 관련한다.

1. 에너지

 신경가소성이 발달하기 위해서는 에너지가 필수다. 혈류감소, 산소감소(수면부족), 미토기능저하(독성물질노출), 포도당활용감소(당뇨, 인슐린저항성)등은 에너지의 활용능력을 감소시킨다.

2. 영양분

 비타민, 호르몬, 신경영양인자등이 신경가소성을 위해 필수다.

3. 신경전달물질

 아세틸콜린, 비타민 등이 필요하다.

4. 염증

 염증은 신경가소성을 방해한다.

5. 독소

 독소 역시 신경가소성을 방해한다.

6.스트레스

 스트레스 역시 신경가소성을 방해한다.

 과학자들은 오랫동안 노화가 진화의 산물이라 여겼다. 죽지 않으면 진화를 하지 않기에 죽음을 진화의 산물로 여긴 것이다. 하지만 최근의 연구 결과에 따르면 세균도 분자 수준에서 노화와 매우 비슷한 과정을 겪는다. 즉, 노화는 적대적 다형질 발현의 원리가 아니라, 즉가적인 기능향상이 가능한 방향으로 예전부터 시작되었을 가능성이 높은 것으로 판단되고 있다.

 위에서 언급한 신경가소성에 영향은 주는 6가지 주요인자에 모두 강하게 영향은 주는 요인으로 '당'이 꼽힌다. 당은 인체에 막대한 에너지를 단숨에 제공하는 대신 몸과 뇌의 수명에 타격을 준다. 신속히 에너지를 공급하기에 인간은 당을 선호하게 진화했다. 그래서 단맛을 느끼고 선호한다. 

 포도당이 급격히 유입하여 인슐린이 급격히 높아지면 

1. 인체는 인슐린을 급격히 파괴해야 저혈당증을 막을 수 있기에 인슐린 분해를 시작한다. 하지만 이것은 동시에 뇌에 있는 아밀로이드 분해도 같이 하는 기전이기에 인슐린 분해는 아밀로이드 분해를 저해한다. 즉, 인슐린 분해를 과다하게 하면 뇌의 아밀로이드 분해가 저해되어 뇌의 아밀로이드 축적이 진행되고 이는 알츠하이머로 연결된다. 그래서 당뇨와 알츠하이머는 밀접하다.

2. 인슐린 저항성이 생기며 측두엽과 두정엽에서 포도당 이용률이 감소해서 뇌 양쪽에 관자놀이를 따라 L자 패턴이 발생한다.

3. 대사증후군의 공통점은 인슐린을 통한 세포간 신호 전달이 감소한다는 것이다.

4. 인슐린은 신경세포의 영양인자의 하나다. 인슐린 저항성이 생기면 신호전달에 문제가 생기고 이는 신경세포 기능을 강화하는 자원 공급이 끊기는 것이다.

5. 포도당은 비효소적 당화반응으로 여러 단백질, 지방, 그외 세포분자와 결합해 그 분자들의 형태, 기능에 변화를 일으키고 면역 반응이 나타나 염증이 발생하고 자가 항체가 형성된다.

그리고 당중 과당은 노화를 가속화한다. 최종당화물을 만드는 속도가 포도당의 무려 10배다. 과당은 액상과당의 형태로 음료에 많다. 주의해야 한다.

 독성물질은 3가지 종류가 있다. 무기물로 대기오염물질이나 수은등이다. 유기물은 마취제, 글리포세이트등이다. 생물독소는 곰팡이 독소 등이다. 독성물질은 뇌, 뼈, 장기, 혈액 등에 장기간 머무른다. 그리고 메틸기에 영향을 미친다. 이는 후생적 기능조절을 하고 세포노화의 핵심 원인이자 다음세대에도 영향을 미친다. 

 각종 감염도 뇌 노화에 영향을 미친다. 감당이 어려워지면 사이토카인 폭풍이 일어난다. 이는 인체에 병원체가 침입했을 때 면역계에 지원을 요청하는 신호전달 단백질이지만 과도하면 인체의 건강한 세포까지 공격하는 사이토카인 폭풍을 일으킨다. 그래서 코로나 19 같은 감염증이 과도한 경우 인지기능이 떨어지능 환자가 다수 발생했다. 

 뇌에는 4가지 핵심 에너지가 필요하다. 충분한 혈류 96-98%이상의 산소포화도, 미토콘드리아가 공급하는 에너지, 제대로된 음식이 공급하는 탄수화물, 단백질, 지방이다. 뇌는 이 4가지가 불충분해지면 생존유지를 위해 가장 필요하지 않는 기능을 버린다. 그리고 가장 필요하지 않은 기능은 바로 기억이다. 치매는 그래서 오는 것인지도 모른다. 

 다발성 경화증은 연구결과 동유럽의 흑해나 중앙아시아 유목민에게서 유래했다. 그들은 유목민이기에 가축과 오래 같이 살았다. 그러다보니 조상대대로 인수공통감염위험에 노출되었다. 그래서 강화된 면역 반응이 진화했다. 이는 젊었을 때는 건강과 인지기능에 크게 문제를 일으키진 않지만 나이가 들면서 다발성 경화를 유발하는 경우가 많다. 과거 끊임없이 유입되던 병원체를 공격하던 유전자 변이형이 그것이 끊기자 현대에 와서 자기 몸의 면역체를 공격하게 된 것이다. 특히 뇌와 척수를 감싼 보호막인 미엘린을 파괴하여 다발성 경화를 유발한다.

 코르티솔은 위기시 혈당을 즉시 높여 코 앞에 닥친 위험과 정면으로 맞서거나 재빨리 달아나는데 필요한 큰 에너지를 공급하는 호르몬이다. 이는 단기적으로 유용하지만 계속 지속되면 몸에 과부하는 주고 파괴한다. 문제는 현대인의 수명이 늘어나고 생활소음이 많아져서 코르티솔이 작동하는 계기가 많아졌다는 것이다. 각종 생활소음, 대인관계, 전자기기, 경제적 스트레스, 직장에서의 압박, 수면방해는 현대인의 코르티솔 농도를 적정범위에서 이탈시키고 있다. 

 미국인 7백만, 세계인 1억 5천만이 아포지단백E4, ApoE4 유전자 한 쌍을 갖고 있다. 이 유전자 한 쌍을 갖고 있는 사람은 거의 알츠하이머가 발병한다. 증상이 발병하는 시기는 평균 65세다. 하지만 이는 거의 다라는 의미로 반드시는 아니다. 아포지단백은 치매와도 관련하지만 심혈관질환을 나타내는 매우 정확한 지표이기도 하다. 하지만 그럼에도 미 성인 인구중 채식이 식생활에서 큰 비중을 차지하는 인구는 10%에 불과하다. 

 미국 인구의 95%는 식료품점, 지역시장, 농산물 직판장 접근성이 적정 수준 이상인 것으로 판단된다. 소위 식품 사막에 살고 있지 않은 것이다. 그럼에도 이런 것은 소위 선호의 문제다. 초가공식품을 선택한다는 것이다. 

 체지방은 전신 염증과 관련이 있고, 치매에 영향을 준다. 비만인 상태는 인지 기능 상태 개선에 악영향을 준다.

 몸은 포도당만을 에너지로 쓰진 않는다. 평소 지방을 저장하고, 포도당은 금새 사라지기에 없을 시 지방은 분해해 케톤 대사를한다. 하지만 케톤은 고농도가 되면 몸에 악영향을 주기에 저농도 케톤대가사 좋다. 즉, 인체에 이상적인 것은 저포도당 케톤 대사 상태다. 

 호모시스테인은 육류, 생선, 유제품에 많은 필수 아미노산은 메티오닌의 대사과정에서 생기는 부산물이다. 이것이 높으면 인체가 그것을 잘 처리하지 못한다는 의미다. 호모시스테인 농도가 높으면 혈관세포에 악영향을 미치고 ,세포산화, 신경독성, 후생학적 악영향이 발생한다. 

 뇌에 해로운 영향이 발생하면 성상세포가 신경아교원섬유 산성 단백질은 생성한다. 이것을 치매와 연관성이 있다. 알츠하이머의 전형적 증상이 나타나기 10년전 이것의 노동가 치솟기 시작한다. 

 그리고 뇌가 해로운 영향을 받으면 뇌의 신경안전성에 핵심기능을 하는 타우 단백질의 구조에 변화가 생긴다. 그것을 타우 단백질의 인산화라고 한다. 특히 217번째 아미노산이 잘 인산화하는데 그것이 알츠하이머와 관련성이 높다. 

 인지기능을 최적화하고 뇌기능을 보호하는 식단을 채식의 비중이 커서 적당한 케톤을 형성하는 식단이다. 식물 영양소를 다량으로 섭취하고, 식이섬유를 다량으로 섭취하고, 견과류에 함유된 단일 불포화 지방산과 오메가3 다량섭취, 곡류와 유제품을 피하고, 수은 오염도가 낮은 어류의 섭취, 풀을 먹고 자란 닭고기와 달걀, 소고기의 섭취, 십자화과 채소의 섭취, 발효채소의 섭취, 자기전 3시간 금식, 최소 12시간의 공복 유지다. 

 식이섬유는 장내 미생물군의 먹이로 장내 벽이 튼튼해지고 인체 지질 구성과 혈관 질환을 개선한다. 그리고 다채로운 과채섭취는 항산화물질을 제공한다. 세포대사과정에서 자유라디칼이 발생하는데 이는 세포막의 지질을 파괴한다. 지질은 인체의 15%지만 뇌는 무려 50%다. 뇌는 산화스트레스에 몹시 취약한다. 채식의 항산화물질은 이를 방어한다. 식물의 항산화 물질은 상당수가 폴리페놀이다. 폴리페놀은 인체를 병원체와 자외선에서 보호하고 자유라디칼을 중화하고, 면역기능을 강화하고 항염작용을 한다. 폴리페놀은 분자크기가 작아 혈액뇌 장벽도 통과한다. 폴리페놀에는 안토시아닌, 카테킨, 플라본, 이소플라본, 페놀산,등이 있다. 

 단백질은 적게 먹으면 수명이 증가하지만 치매 위험이 증가한다. 다양한 신경전달 물질과 신경조절 물질을 생성하려면 여러 아미노산이 필수다. 동시에 단백질은 mTOR 효소를 활성화한다. 이 효소는 세포성장에 중요한 역할을 하지만 노화도 촉진한다. 그래서 단백질 섭취는 균형있어야 한다. 하루 2천 칼로리 섭취시 단백질 175g정도 섭취가 적당하다. 

 초가공식품은 무조건 피해야 한다. 10년간 1만명 이상을 추적조사한 결과 초가공식품 섭취시 인지기능이 저하한 것으로 나타났다. 하루에 섭취하는 총열량 중 가공식품으로 섭취하는 열량이 20%이상인 사람은 인지기능이 떨어지는 속도가 25% 더 빨랐다. 초가공식품은 식이섬유가 거의 없다. 식이섬유는 단쇄지방산 생성에 중요한 역할을 한다. 이것은 혈액 뇌 장벽을 통과할 수 있어 뇌와 몸에 연결 역할을 한다. 

 운동도 중요하다. 유산소 운동은 뇌의 혈류를 증가하고 뇌조직으로 혈액이 흘러 들어가는 속도를 빨라지게 한다. 그렇게 뇌로 공급되는 산소를 늘려 뇌 수명을 보존하고 지키는 중요한 기능을 한다. 근력 운동도 인지 기능에 긍정적 역할을 한다. 유산소 운동과 상호보완적 역할을 하며 인슐린 저항성을 개선한다. 고강도 인터벌 트레이닝은 유산소 운동과 근력 운동이 교차하는 운동방식이다. 이것은 과거 인류 조상이 위기 상황과 비슷하다. 인간의 위기 상황은 장기간 지속되는 경우가 많았는데 이 경우 미토는 급격이 증대하여 당장 운동에 필요한 에너지보다 훨씬 더 많은 에너지를 생산했다. 이 여유분의 에너지는 노화로 불안정해지는 인체 에너지 균형에 도움을 준다. 

 수면도 중요하다. 매일 최소 7시간 이상을 자는게 좋다. 수면은 8시시간 반을 넘기지 말아야 한다. 9시간 반을 넘기면 치매 위험이 증가한다. 렘 수면 시간은 1.5시간 이상, 깊은 수면 시간은 1시간 이상, 수면 중 산소포화도는 92%이상, 수면 무호흡 징후가 없어야 하며, 무호흡-저호흡 지수가 5미만이어야 한다. 2023년 뇌의 글림프 시스템이 밝혀졌다. 뇌의 지주막 아래 림프계와 비슷한 역할을 하는 막이 존재했던 것이다. 이 막을 통해 신경세포에서 나오는 노폐물이 처리된다. 이 작업은 수면중에 일어난다. 특히, 깊은 수면 단계에서 글림프 시스템이 매우 강하게 활성화한다. 그래서 잘, 깊이 자는 것이 중요하다. 운동량이 늘면 수면 관련 호르몬이 조절이 원활해저셔 수면이 개선되고 에너지 소비가 늘어나 잠을 잘 자게 된다. 하지만 운동하면 아드레날린이 늘어나므로 잠들이 직전 운동은 삼가야 한다. 

 케톤플렉스12/3은 케톤형성유도 채소위주의 고영양식생활이다. 자는 시간 포함 12시간 금식이며 자긴 전 3시간 철저 금식이다. 잠자기전에 먹으면 뇌에 수면 호르몬 대신 소화호르몬이 나온다. 그러면 수면이 어렵다. 평소 소화가 느린 식이 섬유를 먹으면 포만감이 지속되어 잠자기전 무언가를 먹고 싶은 욕망을 견디는데 도움이 된다. 

 생물독소는 식물, 균류, 세균등이 포식자나 자원 경쟁으로부터 스스로를 보호하려 만든 화학물질이다. 니코틴은 담배식물의 독소이며, 파상풍 독소는 파상풍 균이 만든 독소다. 인지기능 저하와 관련한 생물 독소는 주로 곰팡이와 관련한다. 곰팡이는 증식 속도가 주변 세균에 비해 느리다보니 주변 생물에 유해물질을 생성하게 진화했다. 그걸 우리가 유익하게 활용한 것이 페니실린이다. 

 영유아기에 장기간 곰팡이에 노출된 아이들은 6살 때 인지기능이 낮은 위험성이 3배나 높다. 곰팡이 독소 오크라 톡신A는 아동자폐증 증가에 영향을 준다. 곰팡이는 보이는 즉시 제거해야 한다. 단단한 표면은 세제와 물로 닦에 내고, 부드럽고, 흡수하는 곳은 물질 자체를 없애야 한다. 곰팡이는 지하실에서 매우 잘 자란다. 어둡고, 환기가 잘 안되며, 물이 스며들기 좋다. 최근 미국에서 젊은이들이 이곳을 아지트 삼아 카펫을 깔고 영화관처럼 꾸미곤 하는데 건강에 매우 좋지 않은 습관이다. 

 미세플라스틱 역시 뇌건강에 좋지 않다. 미세플라스틱은 배출되지 않고 몸을 순환한다. 심지어 혈액뇌장벽도 통과한다. 이것은 전가공, 포장과정에서 발생해 인체에 유입한다. 그래서 유기식품과 신선식품 위주로 서부치하고 플라스틱 포장 식품과 가공식품을 피하는게 좋다. 

 구강의 세균 중, 포르피오모나스 진자발리스라는 막대모양세균은 장기간 구강에 생존시 감염과 염증을 일으킨다. 인체의 모든 염증은 결국 신경 염증으로 이어진다. 특히, 구강은 뇌와 물리적으로 매우 가까워 좋지 않다. 이균은 진지페인이라는 효소를 생성한다. 이것은 신경에 해롭다. 알츠하이머 환자의 90%의 뇌에서 이 효소가 발견되었다. 진지페인은 혈액뇌 장벽의 투과성을 높여 다른 독성물질의 침투를 용이하게 한다.