‘이것들이 아침마다 새로우니 주의 성실하심이 크시도소이다’(They are new every morning; Great is Your faithfulness. NKJV) -예레미야애가 3:23
현대 신경학의 아버지로 존경받는 스페인의 신경해부학자인 카할 박사(1852~1934)는 1906년 뇌의 미세구조 연구를 개척한 공로로 노벨생리의학상을 수상했다. 그는 신경세포가 축삭과 가지돌기(수상돌기)로 이루어져 있으며, 신경세포들 사이에는 시냅스(연결)라는 구조가 있어, 이러한 방식으로 중추신경 계통이 구성되어 있다는 사실을 발견하였다.
그의 중요한 신조 중 하나는 뇌의 뉴런(신경세포)은 그 기능뿐만 아니라 재생능력이 약하기 때문에 신체의 다른 세포들과 비교해 독특하다는 것이었다. 그리고 그는 뇌세포가 재생되지 않는다고 보았다. 카할 박사는 1928년에 출간된 중요한 책인 ‘신경계의 퇴행과 재생’이라는 책에서 “성인 뇌의 신경 통로는 고정되어 있고 끝이 있으며 불변하며 모두 소멸할 수는 있지만, 아무것도 재생될 수 없다”고 주장했다.
1980년대까지만 해도 태어날 때 평생 가질 뇌세포를 가지고 태어나는 것이며, 성인의 뇌에서는 새로운 신경세포가 생겨나지 않는다고 생각했다. 또 건강한 생활이 두부외상, 노화와 알코올, 발열 등으로부터 손상되지 않는 새로운 뇌세포를 보호하는 것으로 추정했다. 그러나 오늘날의 뇌과학자들은 1990년대가 되어서야 새로운 뇌 뉴런의 발생과 성장을 의미하는 신경발생(Neurogenesis)을 쥐를 통해 연구하기 시작하여, 성인의 뇌에서도 일평생 신경세포가 발생된다는 것을 밝혀내기 시작했다.
오늘날에 와서는 성장 과정 중에 뇌의 특정 영역에서 새로운 신경세포가 발생할 수 있다는 것이 알려지고 있다. 예컨대, 임신한 여성의 후각 신경에서 새로운 신경세포가 발생하며, 신경 발생은 전전두피질뿐만 아니라 해마, 그중에서도 특히 치상회(dentate gyrus)에서 일어날 수 있다고 보고 있다. 최근의 연구결과에 따르면 사건 기억과 공간 탐색에서 중요한 역할을 하는 부위인 해마의 치상핵, 그리고 학습과 습관, 형성에 중요한 역할을 하는 선조체(줄무늬체, striatum), 후각망울(전두엽의 아랫면) 등에서는 성인이 된 이후에도 새로운 신경세포가 생겨난다. 또한 새로운 신경세포를 만드는 신경발생은 뇌 속에 있는 액체로 차 있는 공간인 후구로 가는 측뇌실(lateral ventricle) 부근에서 발생한다.
뇌에서 신경세포가 생성된다는 사실은 계속적으로 증명되고 있는데, 해마(hippocampus), 편도(tonsil), 대뇌피질(cerebrum cortex)과 같이 새로운 학습에 관여하는 영역에서 새로운 신경세포를 형성하는 능력을 유지하고 있다. 운동은 기억에 관여하는 측두엽과 계획 및 판단에 관여하는 전전두엽에서 새로운 세포를 생성한다. 뇌세포뿐만 아니라 우리 몸의 세포도 계속 만들어진다. 어떤 혈구세포는 몇 시간마다 계속 변화하고 미각 수용기세포는 10일마다 대체되며, 피부세포는 매일매일 바뀌고 근육세포는 완벽하게 새 근육세포로 바뀌는 데 15년이 걸린다.
심장근육의 경우 오랫동안 태어날 때부터 고정되어 있다고 생각되어 왔다. 그러나 지난 10년 동안 과학자들은 심장 역시 세포전도(세포주기), 세포재생을 경험한다는 점을 알아냈다. 25세가 되면 심근세포의 1%가 매년 교체된다. 하지만 75세가 되면 그 비율이 매년 0.5% 이하로 떨어진다.
신경발생을 촉진시켜 주는 신경영양인자는 바로 BDNF(뇌유래신경영양인자)이다. BDNF는 새로운 신경세포(뉴런)를 생성하는 데 중요한 역할을 하며 수초의 성장을 촉진해 주고, 기존의 신경세포를 보호해 주며 시냅스 형성과 신경세포 간의 연결, 생각하고 배우는 고도의 뇌기능을 위해 필수불가결한 과정을 고무하며 생존을 돕는다.
신경발생을 방해하는 요인은 만성 스트레스이다. 반복되는 우울증과 스트레스는 코르티솔 수치를 높여 신경발생을 방해한다. 또한 노화, 방사선, 외상, 뇌손상 등도 신경발생을 방해한다. 그러므로 만성 스트레스에 노출되지 않도록 운동이나 산책, 취미생활 등으로 정신건강을 돕는 것이 바람직하다.
손매남 박사
한국상담개발원 원장
경기대 뇌심리상담전문연구원 원장
美 코헨대학교 국제총장
국제뇌치유상담학회 회장
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