네이퍼빌 203학군의 체육 수업은 학생들에게 운동 경기를 하는 법이 아니라 건강을 관리하는 법을 가르치는 데 핵심을 둔다. 여기에는 학생들이 건강을 관리하고 유지하는 방법을 체육 수업을 통해 배우고, 그렇게 배운 것이 건강한 삶을 누리는 데 평생 도움을 주리라는 철학을 깔려 있다. 사실 네이퍼빌에서 가르치는 것은 체육이라기보다는 생활방식이라고 해야 마땅하다. 학생들은 체육 수업을 통해 자신의 몸이 어떻게 기능하는지를 배우고, 거기에 맞는 건강한 습관과 기술을 배우면서 즐거움을 느낀다. 네이퍼빌의 체육 교사들은 학생들 각자가 재미를 느낄 만한 종목을 찾지 않을 수 없게끔 다양한 운동들을 경험하도록 한다. 학생들은 새로운 세계에 눈을 뜨게 된다. 다시 말해서 텔레비전 앞에만 앉아 있던 아이들이 마치 마약에 중독되듯이 운동에 중독되는 것이다. (중략) 하지만 처음에 내가 관심을 가지게 된 것은 운동이 학생들에게 끼치는 효과가 먼 훗날이 아니라 그들이 학교에 다니는 동안에 나타난다는 점 때문이었다. 새로운 방식의 체육 수업이 정규 수업 과정에 편입된 지 17년이 지났는데, 그 효과가 전혀 예상치 않은 곳에서 나타나고 있다. 학생들의 학업 성취도가 높아진 것이다.
-《운동화 신은 뇌》 pp.25-26

운동은 치료법보다는 예방법으로서 가치가 더 높다. 기분이 예전에 경험한 적이 없을 정도로 가라앉기도 전에 나타나는 우울증의 첫째 증후는 바로 수면장애다. 잠들거나 깨어나기가 힘들거나, 혹은 둘 다 힘든 증세를 보이는 것이다. 나는 이런 증세를 수면 관성이라고 해석한다. 즉 멈춘 상태에서는 움직이기가 힘들고, 움직이는 상태에서는 멈추기가 힘든 상태다. 이렇게 수면장애가 발생하면 우선 활력이 줄어들고 만사에 흥미를 잃게 된다. 문제를 해결하는 열쇠는 당장 움직이는 것이다. 그리고 멈추지 않는 것이다. 하루 일과표에 걷기나 달리기, 자전거 타기를 당장 포함시키는 것이다. 혹은 무용 강습에 등록할 수도 있다. 새벽에 깨서 다시 잠들기 어려우면 당장 일어나서 걷기 운동을 하라. 매일 습관적으로 하는 것이 좋다. 개를 함께 데리고 가도 좋다. 어떻게 해서든 일과표를 바꾸어서 우울증으로부터 벗어나라.
-《운동화 신은 뇌》 p.187

클랩은 운동을 한 산모에게서 태어난 아기 34명과 운동을 하지 않은 산모에게서 태어난 아기 31명을 태어난 지 5일 뒤에 비교해보았다. 아기들은 눈에 띄는 행동을 별로 보이지 않지만, 두 가지 부분에서 차이가 났다. 운동한 산모의 아기들이 자극에 대해 반응을 잘 했고, 소음이나 혼란스러운 빛으로 울음을 터뜨리는 속도가 빨랐던 것이다. 클랩은 이 결과가 아주 중요한 의미가 있다고 생각했다. 왜냐하면 엄마가 운동을 하면 아기의 뇌신경이 발달한다는 증거일 수도 있기 때문이다. (중략) 클랩은 아기들을 5년 후에 다시 검사해보았다. 두 집단의 행동이나 인지력에는 별 차이가 없었다. 단, 운동한 산모의 아이들은 언어 능력과 IQ가 상당히 뛰어났다. 또 정식으로 발표되지 않은 클랩의 연구 논문에 따르면, 운동을 한 엄마에게서 태어난 아이들은 훗날 학교에 가서도 운동을 하지 않은 엄마에게서 태어난 아이들보다 학업성적이 뛰어났다.
-《운동화 신은 뇌》 p.263

신경과학자 아서 크레이머가 이끄는 연구진은 운동을 하지 않는 59명(60~79세)을 두 집단으로 나눈 뒤, 한 집단에게만 6개월 동안 일주일에 세 번, 한 시간씩 운동을 하게 했다. 비교집단은 스트레칭을 시켰다. 운동집단은 트레드밀 위에서 최대심장박동 수치의 40퍼센트 정도로 천천히 걷기 시작해서 60~70퍼센트가 나올 정도로 점차 빠르게 달렸다. 이때 실험의 유일한 변수는 운동이었다. 6개월 뒤에 측정을 해보니 운동집단은 최대산소섭취량이 16퍼센트나 늘어났다. 최대산소섭취량은 산소를 처리하는 폐의 최대 능력, 즉 폐활량을 말한다. 하지만 선구적인 발견은 MRI 결과에서 나왔다. 운동으로 건강이 향상된 집단은 전두엽과 측두엽의 크기가 커졌기 때문이다. 해마에서 이러한 일이 일어난다는 사실은 이미 밝혀졌지만, 대뇌피질의 크기가 커진다는 사실은 상상 밖의 일이었다. (중략) 6개월 동안의 운동이 뇌의 중요한 부위를 바꾼다는 것은 정말 가슴을 뛰게 하는 일이다. 촬영 사진을 직접 살펴보니 운동집단의 뇌는 최소한 2, 3년은 더 젊은 사람의 뇌처럼 보였다.
-《운동화 신은 뇌》 p.293

젊은 뇌를 유지하려면? 똑똑한 아이를 낳으려면? 운동하라!!
KBS '생로병사의 비밀'이 300회 특집으로 다룬 화제의 책!
“이 책을 읽고 나면, 저녁의 걷기 운동이나 달리기가 전혀 다른 의미로 다가올 것이다.”

유산소운동이 항우울제와 같은 효과를 발휘한다? 운동을 하면 치매에 걸릴 확률이 낮아진다? 0교시에 체육 수업을 받으면 성적이 좋아진다? 운동을 하면 몸이 튼튼해지고 기분이 좋아진다는 정도는 잘 알고 있지만, 이와 같은 구체적인 효과들에 대해서는 우리는 거의 알지 못한다. 이 책은 운동과 뇌기능의 관계를 심도 있게 연구한 최초의 저작물로, 국내에 출간되기 전부터 이미 우리나라 언론이 저자와 여러 번 인터뷰를 했을 정도로 큰 관심을 받아왔다. 특히 얼마 전에는 KBS '생로병사의 비밀' 300회 특집으로 방송되어 화제가 되기도 했다. 이 책을 쓴 하버드대 정신과 교수 존 레이티는 다양한 실험 사례와 연구 결과들을 바탕으로 운동과 뇌의 놀라운 메커니즘에 관한 증거들을 제시하고, 우리가 자유롭게 선택할 수 있는 간단한 운동요법을 함께 일러준다. 이제 이 책을 접하는 당신에게 저녁의 걷기 운동이나 달리기는 전혀 다른 의미로 다가올 것이다. 더 나아가 삶을 바라보는 당신의 시선 자체가 바뀔 것이다.

운동과 뇌의 기적 같은 상관관계를 파헤치다
누구나 운동을 하면 기분이 좋아진다는 사실을 알지만 도대체 왜 그런지를 아는 사람은 별로 없다. 그저 스트레스가 사라져서, 혹은 뭉친 근육이 풀어지거나 엔도르핀 수치가 높아져서라고 짐작할 뿐이다. 하지만 유쾌한 기분이 드는 진짜 이유는 운동을 해서 혈액을 뇌에 공급해주면 뇌가 최적의 상태가 되기 때문이다. 이때 근육이 발달하고 심장과 폐 기능이 개선되는 것은 부산물에 불과하다.
운동은 우울증, 공포증 등의 기분장애뿐만 아니라 주의력 결핍 과잉행동 장애(ADHD), 약물 중독, 임신 및 폐경기 증후군, 치매 등에 이르는 각종 질병들을 예방하는 데에도 최고의 효과를 발휘한다. 미국의 신경과학자 아서 크레이머가 운동을 하지 않는 60~79세의 사람들을 대상으로 실험을 했는데, 그중 절반에게만 유산소운동을 시켰더니 6개월 후에 그들의 전두엽과 측두엽이 커진 사실을 알아냈다. 6개월간의 운동이 뇌의 중요 부위를 바꾸어버린 것이다. 또한 미국의 신경생리학자 찰스 힐먼은 최고 인지 기능 테스트에서 건강한 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 인지 기능이 더 좋다는 사실을 증명했다. 수만 명을 대상으로 한 여러 연구에서도 건강한 사람일수록 대체로 기분 상태가 좋았으며 불안증이나 스트레스 수치가 낮다는 점이 밝혀졌다.
사람들은 보통 뇌를 상아탑으로부터 신비한 명령을 내리는 지휘관쯤으로 생각한다. 외부에서는 전혀 영향을 끼칠 수 없는 존재로 여기기 때문이다. 하지만 사실은 전혀 그렇지 않다. 운동은 얼마든지 뇌에 영향을 끼칠 수 있다. 이 책은 과학적이고 경험에 기초한 자료들을 근거로 하여 운동이 신체적 건강을 넘어서 뇌 건강, 즉 인간의 학습능력과 정신건강에도 지대한 영향을 끼친다는 사실을 철저히 밝히고 있다. 곧 운동 부족이 우리의 뇌를 죽음으로 이끌 수도 있다는 데 대한 반증이기도 하다.

뇌를 튼튼하게 하는 운동요법
운동이 뇌에 발휘하는 놀라운 효과를 이해했다면, 매일 운동화 끈을 졸라매겠다는 굳은 결심을 하게 된다. 이 책은 그러한 결심의 기폭제가 될 것이 틀림없다. 그렇다면 얼마만큼 운동을 해야 뇌를 튼튼하게 할 수 있을까? 이러한 궁금증에 대해 저자는 끊임없이 자신의 한계에 도전하는 것이 최선이라고 대답한다. 얼마만큼이 최선인지는 사람마다 다르겠지만, 몸이 건강할수록 뇌는 유연해지고 뇌의 인지 기능과 심리 기능도 보다 향상된다. 즉 몸이 건강해지면 뇌는 저절로 건강해진다.
저자가 생각하는 최선의 운동법은 한 시간 정도의 유산소운동을 일주일에 여섯 번 하는 것이다. 4일은 중간 강도로 조금 오래, 2일은 높은 강도로 조금 짧게 하면 좋다. 평소 운동을 하지 않는 사람이라면 걷기 운동부터 하는 것이 좋다. 그러다가 조금씩 속도를 내서 달리게 되면, 뇌의 손상된 부위를 복구하는 화학물질의 수치가 높아져 뇌의 회로가 튼튼해지고 스트레스 축이 강화된다. 그러면 사소한 스트레스는 물론, 감기에서 암에 이르는 온갖 질병에도 대항할 준비가 갖추어진다. 듀크 대학의 운동생리학자 브라이언 듀스차는 일주일에 세 시간 정도만 걷기 운동을 해도 심장혈관계에 도움이 된다는 논문을 발표하기도 했다.
되도록 다른 사람과 함께 운동을 하라. 친구와 함께 달리거나 여럿이서 함께 자전거를 타거나 혹은 이웃과 함께 동네 한 바퀴를 걸어라. 다른 사람과 운동을 하게 되면 더욱 규칙적으로 운동에 매진할 수 있는 동기를 얻을 수 있다. 운동 습관을 들이는 가장 좋은 방법은 집단에 합류해서 사람들과 함께 운동하는 것이다. 사회적 교류를 통해 받는 자극이 뉴런에 끼치는 영향은 막대하다. 이렇게 해서 규칙적인 운동 습관을 들이게 되면, 운동을 멈추었다가 다시 해도 해마가 짧은 시간 내에 신경세포 성장인자를 이전의 수치로 올려놓는다.
뇌에 관한 실제적인 지식을 갖게 되면 인생이 바뀐다. 감정적인 현상 저변에 생물학적 원인이 존재한다는 사실을 인식하게 되면 감정 문제로 쓸데없는 죄책감을 가질 필요가 없다. 더욱이 직접 그 생물학적 원인을 바꿀 수 있다는 사실까지 알게 되면 절망이라는 함정에도 빠지지 않게 된다.

[ 규칙적으로 운동을 하면 좋은 점 ]

1. 심장혈관계가 튼튼해진다
운동 중에 수축하는 근육은 혈관 내피세포 성장인자나 섬유아세포 성장인자와 같은 여러 성장인자들을 분비시킨다. 특히 혈관의 내피세포가 생산되고 새 혈관이 만들어지면 피가 순환하는 길이 풍부하게 확보되어 혈관이 막히는 일이 예방된다. 운동은 손상된 혈관을 어느 정도 복구하므로 뇌졸중으로 쓰러진 적이 있는 사람이나 알츠하이머 환자의 인지력 향상에도 큰 도움이 된다.

2. 비만이 줄어든다
단순히 과체중이라는 사실만으로도 치매에 걸릴 확률이 두 배나 높아진다. 비만과 함께 오는 고혈압이나 고콜레스테롤혈증을 감안하면 위험성은 여섯 배로 늘어난다. 운동은 열량을 소모하고 식탐을 줄여 비만을 막는다.

3. 스트레스 한계점이 높아진다
운동은 만성 스트레스로 생기는 과잉 코르티솔의 부식 효과를 억제하여 우울증과 치매를 방지한다. 포도당이나 자유라디칼, 흥분성 신경전달물질인 글루탐산염은 모두 인체에 필요한 물질이지만, 적정 수치를 넘어서면 세포를 파괴한다. 운동은 이 물질들을 조절하여 뉴런들을 보호한다.

4. 기분이 좋아진다
운동을 하면 신경전달물질과 신경영양인자, 뉴런들 사이의 연결이 모두 늘어나 우울증이나 불안증으로 오그라든 해마의 상태가 좋아진다. 기분이 즐거워지면 전반적인 생활 태도도 개선되고, 다른 사람들과 사회적인 관계를 유지하거나 새로운 관계를 맺기도 쉽다.

5. 면역체계가 강화된다
보통 강도의 운동만 해도 면역체계의 항체와 림프구의 기능이 회복된다. 한 연구 결과를 보면, 암을 유발하는 가장 보편적인 원인은 활동 부족이다. 예를 들어 활동적인 사람은 결장암에 걸릴 확률이 50퍼센트나 낮다. 운동은 면역체계가 제대로 작동하게 하고 질병에 대항할 수 있도록 균형을 잡아준다.

6. 의욕이 강해진다
나이가 들면 의욕과 관련된 주요 신경전달물질인 도파민이 저절로 감소하는데, 운동을 하면 낮아진 도파민의 수치가 다시 높아진다. 도파민 뉴련 간의 연결이 강화되면서 자동적으로 의욕이 높아지는 동시에 파킨슨병도 예방된다.

7. 신경 가소성이 촉진된다
신경퇴행성 질환에 맞서는 가장 좋은 방법은 뇌를 튼튼하게 하는 것이다. 유산소운동은 뇌세포 간의 연결을 강화하고, 시냅스를 더 많이 생성해서 연결망을 확장해주며, 해마에서 생성된 새로운 줄기세포들이 분열하고 성장해서 제대로 역할을 할 수 있도록 도움을 준다.

나는 몰입 시 잠이 오지 않는 부작용 때문에 매일 테니스를 쳤다. 그러면서 규칙적인 운동의 놀라운 정신적 효과를 경험하게 되었다. 이후 나는 성공적인 삶을 위하여 한 가지를 실천하라고 한다면 그것은 규칙적인 운동이라고 확신하게 되었다. 운동의 중요성을 널리 알리는 데 이 책이 기폭제가 되기를 바란다.
- 황농문, 『몰입』 저자

이 책을 한 문장으로 요약하면, 뇌가 최적의 상태를 유지하기 위해서는 운동이 필요하다는 것이다. 운동과 뇌에 관한 새롭고 근본적인 관점을 잘 보여주고 있어 모든 사람에게 추천할 만한 책이다.
- 박문호, 『뇌, 생각의 출현』 저자

민족사관고는 운동을 통해 학업 성취도를 크게 높여왔다. 최근에는 포스코, SK, 금호와 같은 대기업들도 앞 다투어 직원들의 건강 챙기기에 나서고 있다. 운동이야말로 최고의 경쟁력임을 깨달은 것이다.

김영보 (가천의과학대학교 교수)