이 책은 저자가 추구했던 (부제) "What It Does, How It Works and How It Affects Behaviour"를 백프로 달성한 성실한 책이라고 말하고 싶다. 그래서 뇌를 공부하려고 할 때 기본 텍스트로 삼으면 좋을 것이다.

뇌라는 것이 무엇이고 어떻게 작동하고 행동에 어떤 영향을 주는지, 정성스럽고 시원시원한 삽화가 이해를 돕는다. 이 책의 도움을 받고서 나는 그동안 어렵게만 느껴졌던 시상, 시상하부, 편도체, 바닥핵, 소뇌, 대뇌겉질, 해마 등 뇌 부위에 대해 어느 정도 친숙해질 수 있었다.

내 어깨에 떡하니 올려져 있는 이 머리 속에 도대체 어떤 일이 벌어지고 있는지 의식하는 건 새로운 경험이다. 특히 이마엽, 마루엽, 측두엽, 뒤통수엽으로 구성된 대뇌겉질이 얼마나 소중한지 알게 되었다. 지성과 사고를 담당하는 이 부분에서 감각, 지각, 기억, 생각, 행동이 운영된다니, 그저 놀라울 따름이다.

그 중에서도 우리는 이마엽을 잘 지켜야겠다. "우리의 지성이 머무는 자리이자 개성이 자리잡고 있는 위치"가 바로 이마엽이기 때문이다. 또한 노화가 진행될 때 가장 먼저 망가지는 부위이기도 하다. 

사람의 뇌에는 평균 천억 개 정도의 뉴런이 있고 중추신경계에서 뉴런을 지원하고 보호하는 신경교세포가 있다. 뇌는 바로 뉴런과 신경교세포라는 이 두 가지 유형의 세포로 구성되어 있다고 보면 된다.

뉴런에 있는 세포체는 모든 유전정보와 에너지를 보관하고 저장하고 있으며, 세포에서 뻗어나온 축삭돌기가 수신기가 되어 다른 뉴런들의 정보를 파악하여 처리하고 있다고 한다. 더 놀라운 것은 우리 몸에서 가장 긴 뉴런이 척수 아래쪽에서 엄지발가락까지 하나로 이어져 있는데 이 세포 하나가 1미터라고 한다.

나는 고등학교에서 문과를 공부했지만, 그렇다고 해도 뇌에 대해서 이렇게 모르고 있다니 정말이지 생각하면 할수록 우리나라 교육에 대해 화가 치민다. 이렇게 중요한 우리 몸, 그 중에서도 뇌에 대해 거의 지식이 없는 상태로 내가 50년 가까운 세월을 살아왔다니 어처구니가 없는 노릇이다. '자기돌봄'이라는 키워드가 트렌드로 자리잡고 있는 요즘인데, 자기 뇌를 아는 것에서부터 자신을 사랑하고 가꾸기를 시작해야 하는 거 아닌가 말이다. 요즘 자라나는 세대들은 좀 낫겠지?

각설하고, 뉴런은 사람 체중의 단지 2퍼센트에 지나지 않지만 우리가 사용하는 에너지의 20퍼센트를 쓴다는 사실. 각 뉴런이 필요에 따라 정교하게 협동하면서 흥분하고 유지기로 들어갈 때 펌프질하는 그 에너지가 상당하다고 한다.

뇌에는 엄청난 신경회로들이 전기적이고 화학적인 복잡한 방식으로 작동하고 있다. 그 신경 사이 접점은 10의 14승 개 정도로 추산된다고 한다. 이것이 바로 시냅스(synapse)다. 신경회로는 전기적이라기보다는 주로 화학적으로 서로 소통하고 있다고 하는데 신경전달물질이 중요한 역할을 한다.

언론에서 많이 등장하고 있어 익숙한 신경전달물질. 파킨슨병과 관련되어 있다는 도파민, 알츠하이머병에 걸린 사람들에게 농도가 매우 낮다는 아세틸콜린, 우울증과 연관이 되고 소화계와 연관이 많은 세로토닌( serotonin) 등은 흥분성 신경전달물질이다.

GABA(감마 아미노뷰티르산)는 반대로 억제성 신경전달물질이다. 이것 없이 흥분성 물질들만 있다면 뇌는 아수라장이 된다고 한다. GABA는 쉽게 말해서 우리 뇌의 스위치를 꺼서 뇌 전체에서 신경충동이 일어나는 횟수를 줄이는 역할을 한다. 여기에 문제가 있으면 발작, 간질로 고통을 받을 수 있다. 신경전달물질이 마약 등 향정신성 약물에 의해 어떻게 통제되는지에 관해서도 이 책은 아주 상세히 다루고 있다.

뇌가 우리 몸을 통제하는 방식은 신경계와 내분비계를 통해서다. 신경계는 바로 뉴런을 통한 신경회로 작용으로서 매우 빠른 경로로 이루어지지만, 내분비계는 호르몬을 혈류로 분비함으로써 몸에 비교적 느리게 영향을 미친다. 몸의 모든 호르몬 작용은 시상하부 끝에 달린 뇌하수체가 관할한다. 혈류를 타고다니는 호르몬은 일반적으로 몸 구석구석에 영향을 미치지만, 이자에서 분비되는 인슐린은 거꾸로 뇌의 노화와 치매를 가속화하기도 한다.

스트레스 호르몬인 코르티솔도 흥미롭다. 우리 몸을 각성시키고 준비시키는 코르티솔은 우리가 계속 스트레스를 받으면 수치가 높아져 당뇨병, 체중증가, 심혈관질환, 불임, 치매를 유발할 수 있다고 한다. 이와 관련하여 아동기 초기의 학대나 방임 등의 심각한 스트레스가 중년기와 노년기 기억장애와 관련 있다는 연구들도 있다. 코르티솔 수치를 적절히 조절해 주는 역할을 해마가 맡고 있는데 해마의 뇌세포가 파괴되면 코르티솔 수치가 제멋대로 올라가게 된다.

스트레스는 그것으로 끝나지 않는다. 응급상황에 대처하는 교감신경계를 교란시켜 심박수 증가와 소화를 늦추는 방식으로 결국 우리 몸의 생리적 과정을 희생시키게 된다고 한다.  다행스러운 것은 우리가 스트레스 유발요인을 스트레스로 인식할 때만 스트레스가 된다는 점이다. 그러니 교감신경계보다는 부교감신경계가 작동하도록하는 노력이 평소에 필요하다. 참고로 저자는 스트레스의 결과 아드레날린 분비로 투쟁-도피 반응을 활성화시키는 교감신경계가 작용할 때는 격렬한 운동으로 대응하는 것이 가장 실용적이고 간단한 해법이라고 한다.

기억에 대해서도 이 책은 많은 부분을 할애하고 있다. 기억을 형성하는 것은 해마가 주로 맡고 있지만 기억 자체는 대뇌겉질 구석구석에 저장되고 있다고 한다.

자기가 해야 할 일을 깜박하지 않는 기억능력을 미래예측기억(prospective memory)이라고 하는데 이마엽이 이것을 관장하고 있다. 기억에서 중요한 뇌 부위는 해마, 대뇌겉질(특히 이마엽)이다. 그리고 기억에 감정이라는 색깔을 입혀주는 것은 편도체이다. 한편, 자전거타기나 피아노치기 등 운동기억과 관련된 근육기억(muscle memory)은 독립적인 기억시스템인 소뇌가 맡고 있다. 저자는 기억을 오래 살리기 위해서는 잠자기 바로 전에 일기쓰기를 권한다.

아무래도 우리가(반평생 살아버린 입장에서) 가장 관심사로 꼽을 수 있는 것은 뇌를 건강하게 유지하는 법일 것이다. 비결은 심장과 혈관의 건강이라고 한다. 심혈관계는 뇌로 영양분을 실어나르고 뇌를 손상시키는 독소를 제거하는 필수적인 역할을 하기 때문이다. 뇌를 젊게 유지하는 것이 노화를 지연시키는 길이라고 볼 때 결국 신체활동을 꾸준히 하는 것이 뇌건강에 좋다는 것이다. 몸이 건강하면 뇌와 정신이 건강하다는 것은 만고의 진리인 셈이다.

이 책은 2013년 오바마 대통령이 야심차게 투자 계획을 밝힌 BRAIN initiative의 일환으로 뇌에 대한 관심이 폭발하는 분위기에서 출간되었다. 브레인 연구가 트럼프의 미국에서는 어떻게 되어가고 있는지 잘 모르겠다.  하지만 뇌 연구는 다른 분야로 파급효과가 어마어마하기 때문에 적어도 21세기 동안에는 핵심영역이 될 수밖에 없겠다는 생각이 든다. byYERIN