인간의 뇌는 9세와 32세, 66세, 83세에 각각 대전환을 맞는다는 연구 결과가 나왔다. 뇌가 연령별로 큰 변화를 겪는다는 사실은 전에도 알려졌지만 구체적인 나이가 특정된 것은 처음이다. 영국 케임브리지대학교 연구팀은 25일 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션(Natu
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인간의 뇌는 9세와 32세, 66세, 83세에 각각 대전환을 맞는다는 연구 결과가 나왔다. 뇌가 연령별로 큰 변화를 겪는다는 사실은 전에도 알려졌지만 구체적인 나이가 특정된 것은 처음이다.
영국 케임브리지대학교 연구팀은 25일 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 조사 보고서를 내고 뇌는 생애 네 차례에 걸쳐 큰 변화를 이룬다고 주장했다.
연구팀은 뇌가 9세, 32세, 66세, 83세에 격변하는 것은 정보를 전달하는 신경 네트워크망의 재구성 때문이라고 봤다. 특히 사춘기의 뇌 발달은 평균적으로 30대 초반까지 지속되며, 32세가 돼야 성인 뇌의 네트워크 구조가 완성된다고 연구팀은 강조했다.
케임브리지대 뇌 학자 알렉사 모즐리 박사는 “우리의 뇌는 단순히 나이를 먹는 것이 아니라, 일련의 신경학적 스테이지를 거쳐 진화해 간다”며 “이번 연구에서 인간의 뇌 신경 시스템은 네 차례 극적인 재조합을 통해 재편성됨을 알게 됐다”고 전했다.
5개 스테이지로 진행되는 동안 뇌 신경배선의 변화를 보여주는 그림 「사진=케임브리지대학교 공식 홈페이지」
연구팀은 영국과 미국에서 이뤄진 9개 뇌 연구로 축적된 자료를 검토했다. 0~90세 남녀 4216명의 자기공명영상(MRI) 스캔을 분석했는데, 뇌 신경섬유의 구조를 파악하기 위해 확산 MRI(diffusion MRI) 기술을 사용했다.
피실험자들의 뇌 네트워크 구조를 나타내는 지표를 3차원 이미지로 변환한 결과, 뇌는 ▶︎유아기부터 소아기(0~9세) ▶︎사춘기에서 성인 초기(9~32세) ▶︎성인기(32~66세) ▶︎초기 노화(66~83세) ▶︎후기 노화(83~90세)에 등 전환기를 겪었다.
연구팀에 따르면, 9세까지 어린 시절은 뇌 네트워크의 정리 기간이다. 탄생부터 9세 무렵까지 뇌는 풀가동 상태로, 수조 개의 시냅스가 움직이며 정보의 통로인 백질 회로가 급성장한다. 이 시기 아이의 집중력, 주의력, 감정의 변화폭이 큰 이유는 뇌의 이런 특징 때문이라고 연구팀은 생각했다.
풀가동되는 9세 무렵 어린아이의 뇌 확산 MRI 이미지 「사진=케임브리지대학교 공식 홈페이지」
알렉사 박사는 “9세가 되면서 사춘기 호르몬이 분비되면 뇌 구조는 첫 번째 급격한 전환을 맞는다. 가까운 영역끼리 뭉치는 것보다 뇌 전체의 통합을 강화하기 때문”이라며 “9세부터 32세에 걸쳐 뇌는 이 네트워크를 고도화하고, 66세까지 한층 안정화한 뒤 노화로 향한다”고 설명했다.
이어 “뇌는 30대 초반부터 60대 중반까지 가장 길고 평온한 시기를 보낸다. 이후 통합하는 힘은 서서히 줄고 각 영역이 분리된다”며 “60대 중반이 되면 신경섬유를 덮는 백질이 옅어지기 시작하고 각 영역이 보다 독립된 상태가 되면서 뇌 전체의 커뮤니케이션이 줄어든다”고 덧붙였다.
연구팀은 60대 중반에 뇌 네트워크가 완만하게 재편성되는 것은 노화와 관련됐다고 추측했다. 백질이 변성되기 시작함에 따라 접속성이 더욱 저하하는 이 단계는 치매나 고혈압 위험이 높아지는 시기와도 일치하는 만큼, 연구팀은 그 연관성을 더 들여다볼 계획이다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
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