신경가소성 - 맞춤형 뇌의 비밀, 신경가소성 개념 입문서

신경가소성 - 일생에 걸쳐 변하는 뇌와 신경계의 능력 ㅣ DEEP & BASIC 시리즈 3
모헤브 코스탄디 지음, 조은영 옮김, 김경진 해제 / 김영사 / 2019년 11월

일생에 걸쳐 끊임없이 변하는 뇌. 예전에만 해도 다 자란 뇌는 굳어 변하지 않는다고 했지만, 뇌도 변할 수 있다는 걸 이제 우리는 압니다. 근래 유명한 사례 중 하나가 런던 택시기사 이야기일 겁니다. 런던 택시 기사의 공간 탐색과 관련된 해마 뒷부분 회색질 밀도가 대조군보다 훨씬 높다는 연구 결과는, 특정 지식을 성공적으로 완성하기 위해 필요한 종합적인 기억 훈련이 뇌의 변화를 유도한다는 사실로 드러났습니다.

이처럼 뇌는 사용자의 필요에 적응하는 역동적인 기관입니다. 경험과 행동에 따라 평생 달라진다는 연구 결과들이 나오면서 반대급부로 잘못된 편향을 불러오기도 했는데요, 두뇌 훈련 게임을 통해 뇌를 리셋할 수 있다는 광고처럼 마법에 가까운 치유의 힘으로 여기게 되었습니다.

구글 검색창에 rewiring your brain을 검색하면 습관 고치기는 물론이고 사랑, 행복, 직장에서의 성공 등 인생의 의미까지 찾을 수 있는 뇌 재배선하기. 의도적으로 뇌를 성형해 인생을 바꿀 수 있다는 발상은 우리의 호기심을 단박에 사로잡는 주제입니다. 신경계에서 일어나는 변화를 뜻하는 신경가소성(neuroplasticity)의 진실이 궁금해집니다.

영국 신경생물학자이 과학 작가 모헤브 코스탄디의 책 <신경가소성>은 얇은 분량임에도 일반인들이 궁금해하는 신경가소성의 작동 원리를 알려줍니다. 신경은 어떻게 뻗어나가는지, 어떤 종류의 자극이 뇌 재배선에 영향을 끼치는지, 신경 손상과 장애는 어떤 가능성을 만들어내는지, 생애 주기에 따라 신경이 변하는 방식은 어떻게 달라지는지 신경가소성의 개념을 쉽고 명확하게 설명하고 있습니다.

1990년대 후반에 성인의 뇌에서 신경줄기세포가 발견되면서 신경가소성의 수많은 유형과 메커니즘이 규명되었다고 합니다. 신경가소성은 평생에 걸쳐 지속적으로 나타나기도 하고 특정 시기에만 일어나기도 하며, 여러 유형이 동시에 또는 별개로 유도될 수 있다고 합니다.

예를 들어 뇌는 아동기 말에서 성년기 초까지 가소성이 장기간 높은 수준으로 유지된 상태로 발달하고, 시력 또는 청력을 잃거나 뇌가 손상되었을 때에는 수주, 수개월, 수년 동안 서서히 변화가 유도된다고 합니다.

지난 몇 년 사이에도 많은 결과들이 뒤바뀌면서 뇌신경 분야는 빠르게 변했습니다. 성인의 뇌는 평생 새로운 시냅스를 만들어내고 원치 않는 것을 제거합니다. 시냅스 형성과 가지치기와 연관된 학습, 기억 파트는 학부모라면 특히 주목하는 이야기이기도 한데요, 여전히 '~하는 것 같다'는 연구 결과가 많네요.

성인이라면 뇌를 건강하게 유지하고 싶은 욕구가 자리 잡고 있을 겁니다. 흥미로운 점은 성인 뇌에서 신경 발생과 신경줄기세포를 발견한 거예요. 성인의 뇌에서 일어나는 신경 발생이 어떤 목적 달성에 기여하는가 하는 문제는 아직 직접적인 증거가 나오진 않았다고 합니다. 성인의 신경 발생에 뒤따르는 부정적인 면도 있다는 걸 함께 알아둬야 합니다. 걷잡을 수없이 분열하고 전이되면서 발생하는 암처럼 뇌에 종양을 만들어낼 가능성도 있으니까요.

인지력 감퇴를 막는 과학적인 방법이라며 뇌를 훈련시켜 기능과 전반적인 뇌 건강을 증진하는 상업적 뇌 훈련 게임에 관해서는 심리학자들이 말하는 전이효과로 이어진다는 증거는 별로 없다고 합니다. 뇌를 훈련하느라 한 게임을 잘 수행하는 데 필요한 능력은 향상될지 모르지만, 게임과 무관한 인지 기능의 향상으로까지 이어지는지는 불분명하다고 합니다.

하지만 뇌는 경험의 영향을 받으며 꾸준히 형태를 갖춰나간다는 건 분명합니다. 장기적인 훈련은 뇌의 구조와 기능의 장기적인 변화로 이어집니다. 운동선수, 음악가 등을 대상으로 한 경험에 바탕을 둔 신경가소성 연구처럼 흥미로운 이야기도 많습니다.

이 이야기를 들으면 당장 외국어 학습에 돌입할 분들도 꽤 되실 듯한데요, 제2언어를 학습하는 것은 신경 보호 효과도 있고 노년에 알츠하이머 및 기타 신경 퇴행성 질병의 위험을 감소시킬 수 있다는 이야기도 소개되어 있습니다.

기억을 형성하고 새로운 기술을 습득하기 위해 경험으로부터 배우는 능력, 뇌 손상으로부터 적응하고 회복하는 능력을 위해 알아본 <신경가소성>. 상상 이상의 결과를 선사하기도 하고 기대한 것에 못 미치는 연구 결과를 드러내기도 하면서 현재까지 알려진 신경가소성의 진실을 파헤치고 있습니다. 분명한 것은 모든 뇌가 서로 같을 수 없고, 교과서적인 뇌라는 것은 없다는 거예요.