운동과 뇌의 관계③

뇌 혈류량을 극대화시켜라 → 뇌 순환
 
운동을 한 사람들은 운동을 하지 않은 사람들보다 뇌로 가는 혈류가 극적으로 더 많았고 그 결과 손상이 적었다. 건강한 혈류는 뇌가 더 빠르고 효율적으로 활동하도록 돕고 인지력 저하를 막았다.

인간의 뇌에는 혈관이 꽉 들어차 있다. 뇌혈관망 깊숙이 혈액을 공급하려면 심장이 튼튼해야 하고 동맥과 정맥이 열려 있어야 피가 흐를 수 있다. 심혈관 건강을 증진시키는 가장 좋은 방법은 운동을 통해 심장을 훈련시켜서 혈관을 매끄럽고 넓고 빠른 고속도로로 바꾸는 것이다.

마라톤까지 할 필요는 없다. 주당 30~50분씩 여러 차례 걸은 노년 여성의 뇌 혈류량이 3개월 만에 15%나 향상됐다는 연구 결과가 있다. 반대로 운동을 열흘만 하지 않아도 뇌순환이 30% 가까이 줄어든다고 한다.
뇌 순환이 확대되면 뇌 용적이 증가하고, 시냅스 연결이 강화되며, 중요한 단백질과 호르몬의 생산에 도움이 되고, 치매로 이어질 수 있는 독소를 제거하며, 새로운 뇌세포를 성장시킨다.

연구에 따르면 달리기, 사이클, 수영 등 일정 기간 심박수를 높여주는 지속적인 유산소 운동이 뇌 순환에 가장 유익하다. 그러나 저항성 운동에도 근육량을 늘리면서 팔다리의 순환을 증진시킨다는 고유의 장점이 있다. 근육이 많아질수록 우리 몸이 피를 뽑아낼 수 있는 곳이 많아져 결과적으로 동맥 벽에 가해지는 압력이 줄어든다. 요가는 혈압을 낮추고 뇌 순환을 활발하게 한다. 걷기 또한 내 혈류를 증가시키는 데, 특히 심장 박동수를 올릴 만큼 충분히 빨리 걸을수록 좋다. 발바닥이 세차게 땅을 닿으면 충격으로 압력파가 동맥을 통해 진동하게 되어 뇌순환을 더욱 증가시킨다

새로운 뇌세포를 만드는 방법 → 신경생성(neurogenesis)
 
유산소운동이 신경생성(neurogenesis)을 자극하는 가장 효과적인 방법이다. 연구는 유산소 운동은 뇌의 혈액이 해마에서 뉴런 형성을 촉진하는 특정 단백질을 방출하도록 만들고, 해마에서 새로운 뉴런의 수를 2~3 배까지 증가시킬 수 있다는 것을 보여준다. 

단순히 몸을 더 움직이기만 해도 증가하는 뇌 순환과는 달리 신경생성은 주로 달리기와 다른 지속적인 유산소 활동과 같은 특정 형태의 운동에 의해 자극받는다. 러닝머신 뛰기는 같은 시간 동안 전력 질주나 다른 고강도 인터벌 훈련을 하는 것보다 새로운 뉴런이 가장 많이 증가되었다.

뇌 순환의 활성화와 신경생성 자극에 도움이 되는 것 외에도, 신체활동과 규칙적인 운동은 기억과 학습을 담당하는 뇌의 영역인 해마의 크기를 증가시키며 뇌를 자극하여 뇌유래신경영양인자(BDNF: brain-derived neurotropic factor)를 생성한다. BDNF는 우리를 더 행복하고 낙관적으로 느끼도록 돕는 신경생성 자극을 책임진다. 연구에 따르면 심지어 5분간의 짧은 운동조차도 기분이 더 좋아지는 데 도움이 된다. 충분한 유산소 운동은 우리가 만족스럽고, 긍정적이고, 평화로운 감정을 느끼게 만들어 주는데, '러너스 하이(runner's high; 격렬한 운동 후에 느껴지는 행복감)'라고도 불리는 이 현상은 운동 후 뇌가 세로토닌, 도파민, 노르에피네프린과 함께 엔도르핀을 방출한 후에 일어난다.
 
신체활동은 또한  회백질을 증가시킨다. 회백질은 사고하고 논증하고 기억하는 뇌의 전반적인 능력을 향상한다. 더 두껍고 건강한 회백질은 알츠하이머와 기타 신경 퇴행성 질환을 예방할 수 있다. 연구에 따르면 집안일과 정원 가꾸기와 같은 일상적인 활동 또한 더 많은 회백질을 만들 수 있다고 한다. 신체활동은 백질도 증가시킨다. 신경 섬유의 부피와 연결성을 증가시키는 작용을 한다는 것이다. 운동은 또한 뇌의 좌우 반구 사이의 연결성을 향상해 창의력, 언어 능력, 기억력 회복, 집중력, 그리고 근육 간 공조를 증가시킨다.

달리기나 걷기와 같은 지속적인 유산소 활동이 해마와 회백질을 만드는 데도 가장 좋다. 최근의 연구들은 요가가 해마의 크기도 증가시킨다는 것을 보여준다. 뇌의 연결성에 관한 한 장거리 달리기는 뇌의 시냅스의 수와 변이를 증가시키는 가장 좋은 방법이다. 이는 조깅이나 달리기를 할 때 우리가 길을 찾고, 주변의 자극에 반응하고, 도로 상황을 분석하고, 순차적인 근육 운동 능력을 발휘하면서 뇌가 다중 작업을 하도록 강요하기 때문이다.

 
운동이 스트레스를 이긴다
 
운동은 스트레스 호르몬인 코르티솔을 생성하지만 엔도르핀과 신경전달물질인 도파민, 세로토닌과 노르아드레날린의 생성도 증가시키며, 시간이 지남에 따라 코르티솔을 더 잘 조절할 수 있는 신체로 만든다. 우리를 행복하게 하는 어떤 움직임이든 스트레스를 관리하는 데 좋다. 연구에 따르면 좋아하는 운동을 하는 것 이상으로 무리를 지어 운동하는 것이 혼자 하는 운동보다 스트레스를 더 많이 줄인다고 한다.

 
운동은 만성 스트레스에 대항하는 가장 좋은 방법이지만 너무 오래, 너무 자주, 너무 심하게 할 경우엔 역효과를 낼 수도 있다. 만약 이미 한계량의 운동을 하고 있다면 지나치게 격렬한 운동은 코르티솔 과부화를 유발할 수 있음을 명심하자.

아침에 일어나자마자 바로 운동하는 것이 코르티솔 수치의 균형을 잡는 데 도움이 된다. 비록 흐린 날이라도 햇볕에 노출되는데 아침에 야외 운동을 하면 멜라토닌을 억제하고 기분을 좋게 하는 세로토닌을 자극한다. 그 결과 우리 몸은 더 이른 저녁에 멜라토닌을 생산해 내도록 학습하게 되어 더 빨리 잠드는 데 도움이 된다.

과학은 과학이고, 운동하기에 가장 좋은 시간은 언제나 본인이 가장 하고 싶은 마음이 들 때이다. 다만 두뇌가 코르티솔을 비롯해 운동으로 생성된 화학물질을 제거할 충분한 시간을 주기 위해 적어도 잠자기 2시간 전에는 신체활동을 마무리하는 것이 좋다.

자연에서 운동하는 사람들은 코르티솔 수치가 더 낮고 부정적인 생각과 깊은 고민이 있을 때 일어나는 뇌의 활동 수준도 더 적다고 한다. 도시나 헬스클럽에서의 운동보다 야외 운동이 두 배나 더 좋다

과도한 지방세포가 뇌혈관과 다른 조직 및 세포와의 경계인 혈뇌 장벽에 침투할 수 있는 해로운 독소를 방출한다. 체지방이 너무 많으면 그만큼 독소도 많아진다는 뜻이다. 뇌 안으로 들어간 지방세포의 독소는 해마를 침범하여 그 기능을 방해하고 인지 시냅스를 끊어 오작동을 유발한다. 그 결과 기억력 손상, 학습 저하, 전반적인 인지력 하락이 찾아온다. 과체중 혹은 비만인 사람은 고차원의 인지적 사고를 담당하는 전두엽 피질로 가는 혈류가 낮다. 하지만 과체중과 비만인 사람이 두 달 동안 운동을 하면 뇌 순환이 증진되며 뇌의 일부 독성 효과 또한 해소된다는 점이 발견됐다. 체중 감량은 분명히 우선적인 해결책이다. 단거리 달리기와 같은 짧은 고강도 운동은 지방을 더 빨리 태우는 데 도움을 줄 수 있다.
 
 
크리스틴 윌르마이어의 《브레인 리부트》에서