[뇌를 보호하는 암흑의 호르몬 멜라토닌]

밤을 지배하는 암흑의 호르몬-몸과 마음을 움직이는 작은 힘,호르몬

새벽부터 저녁까지 분비되는 세로토닌은 낮 동안 우리의 기분을 좋게 만드는 호르몬이다. 야외에서 볕을 쬐면 기분이 좋아지고, 해가 짧은 겨울이면 기분이 우울할 때가 많은 것도 세로토닌이 빛이 있을수록 더욱 활발하게 분비되기 때문이다. 활기찬 낮을 만드는 세로토닌과는 반대로 황혼을 지나 빛이 사라지고 암흑이 찾아와야만 나타나는 호르몬이 있다.

바로 송과선pineal gland에서 분비되는 멜라토닌melatonin이라는 호르몬이다. 멜라토닌은 빛, 특히 푸른 파장의 빛이라면 질색을 한다. 깜깜한 밤 9시부터 다음날 오전 7시 30분 정도까지 분비되는 올빼미 기질 덕분에 멜라토닌은 ‘암흑의 호르몬’이라는 별명을 가지고 있다.

이 두 가지 호르몬은 밤과 낮처럼 정반대로 보이겠지만 사실 멜라토닌은 세로토닌의 변형이라고 할 수 있다. 아미노산의 일종인 트립토판이 세로토닌을 거쳐 멜라토닌으로 바뀌는 것이다.

두 호르몬의 변신 스위치 역할을 하는 것은 뇌 한가운데 깊숙한 곳에서 소리 없이 하루의 시간을 알리는 생체시계의 중심, 시교차상핵(suprachiasmatic nucleus, SCN)이다. 이곳에서 빛이 사라졌다는 정보가 송과선에 전달되면 멜라토닌이 분비되어 잠이 오게 된다.

주야간 교대근무처럼 불규칙한 생활을 하거나 장거리 비행을 하게 되면 멜라토닌의 분비가 정상적이지 못해 수면장애, 우울증, 시차적응 실패와 같은 문제가 생긴다. 심지어 암 발생률이 더 높아진다는 의견도 있다. 밤에 불을 켜고 자게 되면 개운치 않은 것도 빛이 있으면 멜라토닌의 분비가 방해받기 때문이다.

뇌와 몸을 보호하는 재주 많은 호르몬

멜라토닌을 단순히 잠만 재우는 호르몬이라고 보아서는 안 된다. 멜라토닌은 뇌와 몸을 보호하는 고마운 물질이기도 하다. 세포 활동의 결과로 유해산소를 비롯한 자유 라디컬(free radical)이 생기는데 이것이 조직손상과 염증, 노화의 원인이 된다.

요즘 몸에 좋다고 하는 항산화물질들이 인기가 높은 이유도 자유 라디컬을 제거하는 기능 때문이다. 멜라토닌은 그중에서도 최상이다. 다른 항산화물질들과는 달리 한번 자유 라디컬을 붙잡으면 몸속에서 분리시키지 않는 강력한 힘을 발휘한다. 멜라토닌은 뇌와 혈관, 세포 사이를 자유로이 이동할 수 있는 능력까지 갖춰 적은 양으로도 뇌의 신경들을 보호하고 심장을 비롯한 몸 전체에서 파수꾼의 역할을 톡톡히 해낸다.

멜라토닌은 암을 예방하는 역할과도 관련이 깊다. 유방암, 전립선암을 예방하고 면역계를 강화한다. 실험쥐의 수명을 최대 20%나 연장한 결과도 있고, 폐경기 여성의 경우 멜라토닌의 농도가 높아지자 생리가 다시 시작됐다는 연구도 있다. 이 때문에 생명연장의 꿈이 멜라토닌에 달려 있다고 생각하는 학자들도 많다.

밤 사이 벼락 공부는 헛수고

밤 시간에 담배를 덜 피우게 되는 것도, 천식환자가 기침이 심해지는 것도 멜라토닌의 영향이다. 시간에 따른 몸의 변화에서 멜라토닌은 중요한 역할을 한다. 특히 뇌의 기능은 낮과 밤에 극명하게 바뀐다. 보통 낮 동안의 기억은 밤에 장기기억으로 바뀌지만 밤에 학습한 내용은 제대로 기억나지 않는다. 멜라토닌이 새로운 기억이 생기는 것을 방해하기 때문이다.

그래서 주로 밤에 벼락치기로 공부를 하면 능률도 떨어지고 오래가지도 못하는 것이다. 밤 사이 공부나 일을 해야만 하는 사람들을 위해 멜라토닌의 긍정적인 효과는 그대로 두면서 멜라토닌 수용체를 적절히 제어하는 연구가 진행 중이다.
멜라토닌은 기억뿐 아니라 인지과정 전반에서 없어서는 안 될 호르몬이다.

멜라토닌은 치매의 일종인 알츠하이머병이 진행되면서 나타나는 신경섬유원 농축 현상을 막는 효과가 있다고 한다. 이 때문에 치매에서 흔히 찾아볼 수 있는 우울증과 불면증, 늦은 오후나 밤에 더욱 혼란스러워지거나 흥분하게 되는 증상들을 멜라토닌이 완화시킨다고 한다. 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 수면장애뿐 아니라 전반적인 증상을 나아지게도 만든다. 또 자폐증을 가진 아동이나 부모들의 멜라토닌 수치도 일반인들보다 낮다는 보고가 있어 새로운 연구 주제가 되고 있다.

리듬을 잘 타는 것이 뇌건강의 비결

멜라토닌은 주로 알약의 형태로 만들어져 생체시계의 교란으로 인한 불면증을 치료하는 데 쓰이고 있다. 시차적응을 위해 비행기 여행을 시작할 때 먹기도 한다. 우울증, 특히 생체시계와 관련이 깊은 계절성 우울증(seasonal affective disorder) 치료에도 쓰이고 있다.

그러나 복용량과 효과에 대해서는 아직도 논쟁 중이라서 세계적으로도 보조식품이나 의사의 처방에 따른 제한적 치료용으로만 인정되고 있다. 효과를 긍정하는 학자들도 현재 판매되고 있는 멜라토닌 보조제는 함량이 높아 부작용이 우려된다고 경고하고 있다.

충분한 멜라토닌을 유지하기 위해서는 일상생활과 식생활을 관리하는 것이 가장 좋다. 콩, 견과류, 우유, 치즈, 닭 가슴살, 칠면조, 쇠고기, 자두, 바나나 같은 음식들은 멜라토닌과 세로토닌의 원료가 되어 숙면을 도울 뿐 아니라 개운한 아침과 활기찬 낮을 가져다준다.

암과 노화를 예방하는 효능도 추가적으로 기대해볼 수 있다. 저녁부터는 필요 없는 조명을 피하고 반대로 아침부터 낮 동안은 충분히 햇볕을 쬐는 것이 좋다. 푸른빛을 차단하는 안경이나 휴대용 조명기기를 굳이 사지 않아도 조금만 노력하면 쉽게 할 수 있는 것들이다. 이처럼 적절히 먹고 멜라토닌의 리듬에 잘 맞추어 생활하는 것이야말로 뇌와 몸을 건강하게 만드는 가장 좋은 방법이다. 이제부터 멜라토닌과 함께 생명연장, 뇌건강의 리듬을 타보자.


리더의 자리에 오를수록 가장 변화하는 두뇌 환경은 어떤 것일까? CEO의 자리에 가까이 갈수록, 그 자리에 서게 될 때 맞닥뜨리는 큰 변화는 ‘의사 결정’의 범주와 선택의 빈도가 급증한다는 것이다. 그렇다면 어떻게 하면 좋은 의사 결정을 내릴 수 있을까?



#1 의사 결정 전에 정서 상태를 먼저 살펴라


뇌는 기본적으로 정보를 외부로부터 입력받아 처리하고, 출력하는 일종의 ‘정보 처리 기관’이다. 뇌로 들어가는 정보의 입력이 다양하고 많을수록 처리 기능이 쉽지 않으리라는 것은 쉽게 예측할 수 있다. 입력되는 정보의 오류가 있을 수도 있고, 너무 많은 정보가 적체되어 처리에 상당한 시간과 혼란을 만들어낼 수도 있다. 뇌 속에 쌓인 정보 가운데 적합한 정보를 취사 선택하는 판단 능력도 요구된다. 이 모든 것이 인간 뇌 속의 ‘정보 처리’ 과정에서 발생한다.

우선 인간의 뇌 구조를 간단하게 이해할 필요가 있다. 만물의 영장이라고 하는 사람은 지구상 가장 발달되고 복잡한 뇌기능과 구조를 갖추고 있는데, 기본적으로 보면 3층 구조로 되어 있다. 가장 안쪽 1층에 자리하는 생명 기능을 담당하는 ‘파충류의 뇌’라고도 불리는 뇌간, 그 바깥쪽 2층이 감정 작용을 하는 대뇌변연계, 가장 바깥쪽인 3층이 이성과 사고 기능을 담당하는 대뇌피질로 구성된다. 발달 순서에 따라 2층, 3층을 구피질, 신피질이라고도 부른다.

각 층들은 당연히 모두 연결돼 있어 서로 영향을 많이 받는데, 아래층 공사가 잘되어야 상층의 고차원적 기능의 역할을 제대로 할 수 있는 구조이다. 생명 기능을 관장하는 1층의 뇌 상태가 부실하면, 즉 몸 상태가 안 좋으면 그 상층의 감정과 이성적 기능의 발현이 제대로 이뤄지지 않는다. 보통 몸이 건강하면 주변의 작은 자극에도 큰 변화가 없지만, 그 반대일 경우 쉽게 감정이 요동치는 경우를 생각하면 된다.

특히 여기서 눈여겨봐야 할 부분이 감정과 이성적 사고 간의 관계성이다. 보통 CEO는 이성적이고, 합리적으로 의사 결정을 하며 감정의 기복과 개입 없이 객관적 판단을 내린다고 생각한다. 하지만 세계적인 뇌 석학인 안토니오 다마지오Antonio Damasio 교수는 인간 정서에 대한 과학적 연구를 통해 “인간의 의사 결정은 감성에 의해 크게 좌우된다”라며, “판단과 의사 결정 과정에 정서가 주도적으로 개입하며, 인간은 충분한 시간을 들여 합리적 결정을 하기보다는 정서적 기억과 상태에 따라 많은 영향을 받는다”라는 연구 결과를 제시한 바 있다. 결국 중요한 것은 좋은 의사 결정을 하기 위해서는 뇌 3층 구조의 균형적 발달에 기초한 좋은 뇌 상태를 유지하는 것이 핵심이라는 얘기이다.

“좋은 의사 결정을 어떻게 하느냐”라고 묻는다면, 답은 “모른다”일 수밖에 없다. 수많은 데이터가 좋은 선택을 가져오는 것도 아니며, 주변 상황과 시대적 흐름 등 고려할 요소가 너무나 많기 때문이다. 하지만 이렇게는 답할 수는 있다. “좋은 의사 결정은 좋은 뇌 상태일 때 발생할 가능성이 높다.”

#2 뇌 속 정보, 편향성을 조심하라


인간의 뇌는 지구상 그 어떤 생명체보다 ‘뇌는 변화한다’라는 기제가 의미하는 ‘뇌가소성neuro-plasticity’의 원리가 오랫동안, 지속적으로 적용되는 존재이다. 저명 칼럼니스트인 말콤 글래드웰의 저서 《아웃라이어》에 소개되어 유명해진 ‘1만 시간의 법칙’이란 것도 다른 동물에 비해 인간에게 적용 가능한 것일 만큼, 인간 뇌 신경망의 커다란 장점은 엄청난 훈련과 경험을 가지면 매우 능숙해지는 구조를 갖고 있다는 점이다.

시작은 어렵지만, 반복적 입력이 들어가면 빠르게 숙련된 학습의 뇌 구조를 갖는 특징을 가지는 셈이다. CEO들은 보통의 경우보다 그 입력의 다양성과 반복성, 양질의 데이터 면에서 엄청나게 훈련된 경험을 갖고 있다고 볼 수 있다. 하지만 여기에서 고려해야 할 인간 두뇌의 특이성이 존재한다.

인간의 뇌는 새로운 기술의 습득과 강화에는 유리하지만, 생각과 사고, 감정의 유연함 등이 연관된 ‘의식’이란 측면에서 보면 이러한 패턴의 강화가 또 다른 측면에서 보자면 하나의 ‘고착화’를 의미할 수도 있다. 사상과 철학, 사고의 확장 측면에서는 신경망의 강화가 오히려 편견과 선입견, 즉 하나의 ‘틀’을 형성할 수 있다는 점이다.

“아, 저 사람은 너무 경직돼 있어”, “사고가 편향적이야”라는 표현과도 유사한 맥락이다. 살아가며 시간이 지날수록 사고의 유연성이 떨어지고, 새로운 것에 대한 호기심이 덜해지는 것을 단순히 느려지는 뇌 발달 속도와 노화의 탓으로만 돌릴 수는 없을 것이다. 그렇지 않은 사람도 분명 존재하는 것을 보면 인간의 행동과 발달 과정에 있어 ‘의식’이란 부분이 얼마나 크고, 넓게 영향을 미치는 것인지를 유추해볼 수 있기 때문이다.

CEO의 자리에 오르기까지 뇌 속으로 입력되는 엄청난 경험과 지식의 습득량이 남다른 두뇌 발달을 가져오는 것은 분명하지만, 그런 경우에도 늘 잊지 말아야할 것은 ‘사고의 유연함’이다. 어느 순간 뇌 속 정보의 편향성이 이뤄질 수도 있고, 그것이 새로운 도전과 의식의 확장에 발목을 잡을 수도 있기 때문이다.

#3 자신의 뇌파를 조절하라

뇌 3층 구조의 균형과 정보 처리의 유연성을 회복하기 위해 기본적으로 필요한 것은 ‘신체 활동’이다. 뇌는 척수를 통해 몸 곳곳에 뻗어 있는 신경계와 수많은 감각기관이 연결되어 있어 신체 움직임은 몸의 이완을, 바른 호흡은 뇌를 건강한 상태로 만들어주며, 감정의 조절은 호르몬의 변화를 가져온다. 간단한 스트레칭과 움직임만으로도 뇌 상태의 변화를 증진할 수 있다.

신체 이완이 어느 정도 됐을 때 갖는 ‘명상’은 훌륭한 두뇌 관리법이다. 동양 정신문화의 정수라 불리는 ‘명상’은 이완된 집중의 뇌 상태를 가진다. 보통 등산을 하면 산을 오르는 동안 신체 근육 곳곳이 자극되고 이완되면서 몸이 편안해지고, 생각이 점차 없어지는데 이 상태가 바로 ‘이완된 집중 상태’라는 명상의 초기 모드와 유사하다. 그때 눈을 감고 조용히 자신의 내면을 바라보는 시간을 갖는 것만으로도 명상의 간접 효과를 맛볼 수 있다.

리더의 의사 결정은 좋은 뇌 상태에서 시작된다. 중요한 것은 그 뇌파를 조절하고 활용할 수 있는 힘이 누구에게나 있다는 사실이다. 뇌파는 결국 나의 몸과 뇌가 만들어내는 활동이며, 그 움직임과 의식을 내가 조절할 수 있기 때문이다. 명상은 결국 뇌파 조절법이다.




뇌과학으로 분석해 본 ‘BOS 3법칙’

누구나 포기할 만한 일을 기어코 성공적으로 이뤄내는 사람들이 있다. 같은 상황에서 다른 결과를 만드는 비법은 무엇일까? 뇌를 운영하는 체계인 BOS를 잘 알면 그 비결이 보인다.

컴퓨터의 운영시스템인 OS(Operating System)을 연상시키는 BOS((Brain Operating System)의 의미 또한 비슷하다. 사용자가 컴퓨터 운영체제를 제어하고 관리하듯이, 뇌활용의 주체로서 뇌를 어떻게 관리할 것인지를 선언하는 것이다. 다른 이론을 통해 BOS의 원리를 들여다보자

BOS 1 : 선택하면 이루어진다.


▲ 2014 소치 올림픽 빙상 종목에서 메달을 딴 여자 선수들 (이상화 선수 트위터)

소치 올림픽을 포함해 출전하는 모든 대회에서 수상하며 '올포디움'을 기록한 김연아, 올림픽 2연패를 달성한 빙속여제 이상화 선수, 국립발레단 강수진 예술감독. 세계 정상에 있는 이들의 공통점은 무엇일까? 그들은 자타가 공인하는 '엄청난 연습벌레'였다는 것이다.

연습은 곧 매순간 선택하는 것이다. SBS 스페셜 다큐에서는 연습이 전문가를 만드는 과정을 방영했다. 지속적으로 연습을 반복하면 뇌 신경세포 뉴런에서 신호를 전달하는 축삭 부위를 감싸는 미엘린(myelin)이 점점 두꺼워진다. 몸의 움직이나 지적 작용은 모두 신경 신호에 의한 것이라 할 수 있는데, 미엘린이 절연기능을 하여 이런 신호를 흩어지지 않도록 하고 흥분전도 속도를 매우 빠르게 한다.

의 저자 대니얼 코일은 이 과정을 "전기 신호가 새지 않도록 구리선을 고무 피복으로 감싸서 신호를 더 강하고 빠르게 만드는 원리와 같다."고 설명했다. 즉, 처음에는 불가능해 보이고 익숙하지 않더라도 선택을 반복하고 연습을 거듭하면 뇌 세포조차 바뀌어 전문가를 탄생시키는 것이다. ‘선택하면 이루어진다’가 뇌를 운영하는 중요한 원리로서 BOS 1법칙이 된 이유이다.

'선택'은 뇌도 변화시킬 힘을 가진다.

감정을 '선택'하는 것의 의미를 보여주는 다른 실험을 살펴보자. 에크만이라는 과학자는 첫 번째 그룹은 생각만 해도 화가 치미는 과거 사건을 생생하게 떠올리도록 했고, 두 번째 그룹에는 화난 표정을 짓도록 하였다.

놀랍게도 분노의 표정을 지은 그룹은 화나는 생각을 하지 않았음에도 첫 번째 그룹과 같이 심박수가 높아지고 피부온도가 떨어지는 생리적 반응을 보였다. 행복에 대해서도 그런 기억과 표정을 지은 그룹 모두 심박수가 낮아지고 피부온도가 높아졌다. 이것은 특정한 감정을 경험하는 것처럼 행동하는 것이 감정 뿐 아니라 우리 몸에도 직접적이면서 강력한 영향을 미친다는 의미이다. 행복을 '선택'하면 곧 행복의 상태가 '이루어진다'는 것이다.

BOS 2 : 굿뉴스가 굿브레인을 만든다.

긍정적인 가치관을 가진 사람들은 상황의 가능성을 더 잘 파악하고 결국 성공을 만들어내는 경우가 많다. 미국의 한 대학에서 전날 잠을 잘 못잔 피실험자들에게 '잠을 잘 잤다'고 말해줬더니 집중력과 기억력이 20% 향상되었다. 약효가 없는 거짓 약을 진짜 약으로 가장해 환자에게 복용하도록 해도 환자의 병세가 호전되는 플라시보(placebo) 효과가 수면에도 적용되는 것이다. 자신에게 긍정적인 '굿뉴스'를 선택하면 뇌도 ‘굿 브레인'이 되어 문제를 해결할 능력을 높인다는 증거이다.

BOS 3 : 정신을 차려라

BOS의 세 번째 법칙은 항상 깨어있는 상태로 자신의 뇌를 경영하는 것이라고 한다. 이는 외부와 나를 파악하는 지피지기(知彼知己)의 상태를 유지하는 것이다.


뇌는 시각 촉각 청각 등 감각경로를 통해 환경에 대한 신호를 얻고, 이를 기존의 신경회로를 통해 정보로 파악한다. 즉, 자신이 가진 지식에 기반하여 새로운 정보를 받아들이는 것이다. 그러므로 뇌를 잘 운영하려면 자신이 아는 것과 모르는 것을 정확히 파악하는 메타인지(metacognition) 능력이 필요하다. 자신의 상태에 대한 이해와 평가를 할 수 있는 사람은 자신의 상황에서 문제를 해결하기 위해 어떠한 구체적 활동과 능력이 필요한지 알 수 있다.

생물체가 외부를 아는 것이 ‘인지’라면 내부를 아는 것은 ‘느낌’이다. 저명한 뇌과학자 안토니오 다마지오는 생물의 항상성에 대해 흥미로운 설명을 했다. 환경의 변화를 감지하고 그에 따라 자신에게 이로운 상황을 만들기 위해 생명체가 환경을 가늠(appraise)한다는 것이다. 또한 생물체가 가지는 느낌(feeling)은 '생물의 내부를 탐색하는 심적 감지기이자, 진행 중인 생명 활동의 목격자이며 파수꾼'이라고 하였다.

BOS는 느낌을 증폭하는 방법으로 뇌를 느끼고 인식하게 하는 지감(止感)을 제시한다. 두 손을 마주보게 하여 손바닥 사이의 전자기력 혹은 열감이나 뭉클한 느낌을 인지하고 이에 집중하게 하는 방법이다. 지감은 잡념과 감정을 그치며 마음을 맑고 고요하게 한다. 이때의 느낌은 곧 생체 에너지인 기(氣)이며, 그 느낌은 기감(氣感)이다. 지감 수련을 하면 뇌파가 집중된 상태의 낮은 주파수대로 떨어진다는 연구결과는 우리가 에너지에 집중하여 의식적으로 뇌기능을 조절할 수 있음을 의미한다. 이를 통해 스스로를 관찰하도록 하는 느낌을 증폭시키고 깨어있을 수 있다.

▶ BOS는 뇌를 통해 정보를 운영하는 운영 방식이다.

이와 같이 BOS 3 법칙은 뇌가 주어진 환경과 정보를 창조적으로 활용하여 자신이 원하는 결과를 만들어낼 수 있도록 돕는다. 정보를 효과적으로 처리하는 공식과도 같다.