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[MVQ 글소식] 동의보감과 요가 | '몸'이 '뇌'를 바꾼다

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작성자 홍석현 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일19-05-06 08:13 조회340회 댓글0건

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정은희

뇌에 그려진 신체지도

1937년에 캐나다의 신경외과 의사였던 와일더 펜필드는 뇌전증(뇌파 이상으로 발작을 일으키는 병) 환자를 치료하고 있었다. 펜필드는 환자가 발작을 일으키는 뇌의 특정 부분을 찾아서 제거하는 수술을 진행하기로 했다. 하지만 1930년대 당시에는 인간의 뇌에 대한 연구가 아직 초보적인 수준이었다. 때문에 환자의 뇌 중에서 어떤 부분이 발작을 일으키는지 정확히 알지 못했다. 펜필드는 환자의 머리에 부분마취를 진행했다. 부분마취로 환자가 의식을 유지한 상태 속에서 수술을 감행하기로 한 것이다. 이 상태에서 두개골을 절단하고 뇌가 드러나도록 했다. 환자의 뇌 주름을 하나하나 자극하면서 환자에게 말을 걸었고, 환자는 뇌를 자극할 때 갑작스러운 감각을 느끼고 그에 대해 말했다. 환자는 내장 등의 갑작스런 움직임을 말하기도 했다. 또한 환자는 갑자기 팔을 움직이기도 하고, 머릿속에 있는 기억들을 반복해서 말하기도 했다. 펜필드는 이렇게 뇌수술 과정에서 뇌에 전기 자극을 주고 그 반응을 정리하여 뇌에 대응하는 뇌지도를 만들었다.

<펜필드의 뇌지도>

그 이후 뇌과학자들은 뇌지도에 관한 연구들을 현재까지 이어오고 있다. 이러한 과정 중 한 사례를 통해서 뇌과학자들은 뇌가 고정되어 있는 것이 아니라, 몸의 변화에 따라서 지속적으로 변화하고 있다는 것을 발견하게 된다. 선천적으로 손가락이 네 개로 태어난 한 아이가 있었다. 이 아이는 검지와 중지가 붙은 채 태어났다. 앞의 펜필드의 뇌지도를 보면 다섯손가락이 다 자기 해당 영역이 있다. 헌데 이 아이의 뇌를 관찰해보니 검지와 중지가 구분되지 않고 하나의 손가락으로 영역이 형성되어 있었다. 이 아이의 뇌지도에는 손가락 부위가 4개로 나타나 있었다. 이로써 “사람의 손에는 손가락이 다섯 개씩 달려 있다는 것을 뇌가 미리 알고 있는 것이 아니라, 태어나고 보니 손가락이 다섯 개여서 그에 대응하는 뇌지도가 만들어”(이케가와 유지, 『교양으로 읽는 뇌과학』, 75쪽, 은행나무 출판사)지게 된다는 점이 밝혀졌다. 아이의 손가락이 네 개였고, 아이 몸의 상태는 고스란히 뇌 속에서 지도화 되어 있었다.

아이는 붙어있던 중지와 검지의 분리수술을 하게 된다. 수술 후 천천히 아이는 다섯 개의 손가락을 사용하게 되었다. 아이의 뇌를 관찰해보니 “수술 후 불과 일주일 뒤에는 벌써 다섯 번째 손가락에 대응하는 장소”(이케가와 유지, 『교양으로 읽는 뇌과학』, 75쪽, 은행나무 출판사)가 뇌에 생겨나고 있었다. 다섯 개의 손가락을 사용함으로 인해서 뇌에서는 손가락 다섯 개에 대응하는 영역이 만들어지고 활성화되고 있었다.


좀 더 친근한 예로, 바이올리니스트의 뇌를 조사해 보면 손가락이 반응하는 뇌 부분이 굉장히 발달해 있는 것을 알 수 있다. 이렇게 몸에서 오는 정보가 뇌에 큰 영향을 미치고 있다. 만약 손가락이 여섯 개라면 뇌에는 틀림없이 여섯 개 손가락의 뇌 지도가 생길 것이다.

이케가와 유지, 『교양으로 읽는 뇌과학』, 76쪽, 은행나무 출판사


결국 우리의 몸이 우리의 뇌를 결정하고 있는 것을 펜필드의 뇌지도는 보여주고 있다. 바이올리니스트는 손가락을 사용해서 바이올린 연주를 매일 집중적으로 연습한다. 그에 따라 이 연주자의 뇌 속에는 손가락에 해당하는 뇌 부분의 주름이 더 깊고 세밀하게 형성되었고 그 영역도 넓다. 물론 이 부위의 신경세포 연결은 매우 활성화되어 있고, 그 연결이 탄탄하다. 바이올리니스트만큼은 아니어도 대부분의 사람들은 손가락을 매우 많이 세밀하게 사용하기 때문에, 우리의 뇌 지도에는 손가락이 넓은 영역을 차지하고 있다. 또한 우리 몸에서 가장 하는 일이 많은 부위 중의 하나가 얼굴과 혀이다. 해서 펜필드의 뇌지도를 보면 혀와 얼굴 부분에 해당하는 부분이 넓게 자리 잡고 있다.

우리가 자신의 몸을 쓰는 것에 따라 우리의 뇌는 지속적으로 변화하고 있다. 몸의 움직임, 몸의 상태를 뇌는 후천적으로 반영하며 끊임없는 변화 속에 있다. 이와같이 뇌가 지속적으로 변화하고 있는 것을 ‘뇌의 가소성’이라고 뇌과학계에서는 부른다. 나이가 들어도 유일하게 변화의 가능성이 높고 성장하는 부위는 바로 ‘뇌’라는 결론에 이르렀다. 우리 몸이 끊임없이 변하는 것처럼, 우리의 뇌는 몸의 상태를 지속적으로 반영하고 있기 때문이다. 바꾸어 말하면 우리의 활동 반경이 줄어들고 몸의 움직임이 줄어든다면, 우리의 뇌는 고정되어 버린다는 말과 같다. 우리의 뇌는 우리가 어떻게 몸을 사용하며 사느냐에 따라서 지속적으로 변하고 있다.


몸의 움직임, 지성의 바탕을 만든다

앞에 등장한 바이올리니스트는 자신과 바이올린이 하나가 되어 아름다운 음악을 연주할 때까지 지속적인 연습과 배움이 있었다. 이 과정이 뇌에서는 뇌세포끼리 서로 정보를 주고받으며 새로운 연결을 만드는 과정이다. 몸을 새롭게 사용하고, 그것을 연습하고, 더 나은 실력을 위해 새롭게 배우는 이 모든 과정이 뇌세포들끼리는 서로 네트워킹을 하는 과정이다. 신호를 주고받고, 이 주고받는 길이 더욱 탄탄해지면서 신호가 원활하게 쌍방향으로 왔다갔다는 네트워크가 생겨나고 강화되어 가고 있다.

우리 뇌는 우리의 몸 전체 에너지 사용량의 20%가량을 사용한다고 알려져 있다. 우리가 하는 모든 몸의 움직임, 생각, 감정을 사용하는 것은 뇌의 입장에서는 신경세포들을 네트워킹하는 과정이다. “뇌가 하는 일이란 결국 한 시냅스(신경세포들과 연결)에서 다른 시냅스로 정보를 전달하는 것이다. 그 과정에는 에너지가 필요하다”(존 레이티·에릭 헤이거면 지음, 『운동화 신은 뇌』, 109쪽, 녹색지팡이 출판사) 이때 뇌가 사용하는 에너지가 바로 포도당이다. 탄수화물이 분해되어 아주 작은 형태로 피에 녹아서 뇌로 전달되어 네트워킹하는 연료로 쓰인다. 우리가 음식을 먹으면 그 음식이 혈액이 되어, 뇌가 활동을 할 때마다 에너지로 전달된다. 뇌로 전달된 에너지를 연료로 하여 네트워킹이 지속적으로 이루어지고 나면, 우리는 자연스럽게 피로감을 느낀다. 뇌가 연료를 쓰고 난 후의 찌꺼기들이 뇌에 어느 정도 고여 있게 되기 때문이다. 또한 우리 몸이 끊임없이 지속적으로 뇌에 연료를 전달할 수는 없는 생리구조를 가지고 있기 때문이다. 뇌가 더 이상 네트워킹 할 수 없는 상태를 우리는 피로감으로 느끼게 된다. 뇌에 에너지를 전달하는 과정은 혈액순환을 통해서이다. 이 과정을 보다 원활하게 할 수 있도록 우리는 자신을 조절할 수 있다. 이 조절을 연습하는 것 중의 하나가 바로 운동이다.


운동은 신체의 모든 곳에서 혈액의 흐름과 사용 가능한 포도당의 양을 증가시킨다. (중략)세포가 포도당을 ATP로 전환하기 위해서는 산소가 필요한데, 혈액의 흐름이 증가하면 혈액이 나르는 산소의 양 또한 증가한다. 뇌는 혈액을 전전두엽 피질에서 뇌 중앙부로 보내며, 바로 그 부분이 우리가 살펴본 편도와 해마가 있는 곳이다. 

존 레이티·에릭 헤이거면 지음, 『운동화 신은 뇌』, 110쪽, 녹색지팡이 출판사

ATP(아데노신 삼인산) – 세포 또는 생명체는 ATP가 분해될 때 나오는 에너지를 이용하여 자신들의 생명활동을 한다. 모든 생물은 포도당이 분해되면서 생기는 에너지를 ATP라는 화합물 속에 일단 저장하였다가 필요에 따라 이를 다시 분해시켜 그때 방출되는 에너지를 이용하여 운동을 하고 체온을 유지한다.

아마도 모든 운동이 우리의 혈액순환을 원활하게 하고 사용 가능한 포도당의 양을 증가시킬 수 있을 것이다. 포도당은 혈액에 녹아 있다가 인간을 비롯한 동물들에게 에너지를 공급하는 재료이다. 이 포도당은 마치 큰 화폐와 같다. 큰 화폐를 잔돈으로 수없이 쪼개 바꾸는 과정에서 ATP가 만들어진다. 만들어진 ATP는 산소와 결합하면서 더 잘게 쪼개지면서 에너지를 방출하고, 이 방출된 에너지를 우리 몸과 뇌는 활동의 연료로 삼는다. 운동을 하는 과정에서 우리 몸에는 더 많은 산소가 들어온다. 들어온 산소는 포도당등과 결합하여 몸과 뇌의 에너지로 사용되고 나면 찌거기를 남긴다. 이산화탄소나 산소가 다 타지 않고 남은 활성산소(젖산)라고 불리우는 것들이다. 이러한 것들은 호흡을 통해서 몸 밖으로 또는 피부를 통해서 몸 밖으로 배출된다. 물론 아주 작은 양은 몸속에 남아있게 된다. 바로 이러한 노폐물을 몸 밖으로 내보내기에 가장 좋은 운동 중의 하나가 요가이다. 요가는 신체를 운동하면서 동시에 충분한 호흡을 통해 산소를 들이마시고(다른 운동보다 훨씬 많은 산소를 마실 수 있다), 이산화탄소를 내보냄으로서 운동의 효과와 찌꺼기 배출을 꾀할 수 있다.

요가의 동작을 통해서 뇌는 혈액을 공급받게 된다. 요가의 동작을 집중해서 진행할 때, 전전두엽과 위의 뇌지도에 해당하는 우리의 손발과 몸통이 있는 부분으로 많은 혈액이 공급된다. 이 혈액을 원료로 뇌의 시냅스들을 빠르게 강하게 네트워킹하게 된다. 전전두엽의 네트워킹과정을 우리는 주의집중 하는 자신으로 느낀다. 이때 감정을 관장하는 편도는 안정된다. 그리고 주의집중의 경험은 기억으로 해마에 저장된다. 전전두엽은 주의집중할 때 가장 활발하게 시냅스들이 신호를 주고받는 부위이다. 또 각자의 사람들이 자신이 처한 상황을 종합적으로 판단하고, 사유하여 자신에게 가장 좋은 판단과 행동을 결정할 때 활발한 네트워킹을 하는 부위이다.

요가의 동작과 호흡을 수련하는 것은 고도의 주의집중을 연습하는 과정이 된다. 요가 동작은 천천히 몸을 움직이면서 몸의 움직임과 동시에 호흡을 진행하면서 동작명상으로 이어진다. 요가의 수련은 동작명상에 이어서 앉아서 혹은 서서 하는 명상으로 이어간다. 이 과정은 주의집중을 오랜 시간 유지하기 위한 것을 목적으로 운동 체계가 구성된 것이다. 때문에 뇌가 자신의 기능을 최고로 발휘할 수 있는 상태가 된다.

놀랍게도 기원전 4세기경의 요가 수행자들은 요가 동작의 수행과 명상을 통해서 아주 세밀한 마음의 움직임들을 관찰하여 요가문헌에 써놓았다. 요가의 동작, 즉 “아사나(Asana,요가동작의 인도어)는 안정감, 건강, 수족을 가볍게 해준다. 균형 있고, 기분 좋은 자세는 정신적인 평정을 가져다주고, 마음의 변덕스러움을 자제하게 해준다”(아헹가 지음, 『요가 디피카』, 48쪽, 법보신문사)라고 말이다. 아주 오래전부터 요가를 수행한다는 것은 요가동작과 호흡을 통해서 주의집중하게 되고, 이 주의집중은 지성을 닦을 수 있는 몸을 준비시켜왔다. 요가의 수련 체계를 통해 변덕스럽고 매순간 끊임없이 변하는 마음은 정신적인 평정으로 이어진다. 주의집중을 통해 만들어진 정신적인 평정은 지성을 연마하는 과정으로 연결된다. 이때 닦아진 지성은 요가를 수행하는 수련자의 마음의 내용을 채우게 된다. 곧 요가를 수련한다는 것은 수련자의 마음을 집중하게 하고, 그 집중된 자세로 요가 철학을 닦아나가게 된다.


요가의 수련은 ‘지성’으로 가는 길을 만든다

요가는 몸 동작 체계와 명상 그리고 호흡으로 이루어진 철학 체계이다. 현대 요가에서는 요가의 동작 측면이 부각되어 아쉽게도 운동으로만 자리매김하게 되는 경우들이 많다. 하지만 요가를 수련한다는 것은 몸을 움직이며 호흡을 함과 동시에 지성을 연마하는 과정이다.

우리가 요가 혹은 여타의 다른 운동을 하면 우리 몸과 뇌는 새로운 연료와 산소를 공급받고 뇌가 새로운 네트워크를 할 수 있는 준비상태가 된다. 헌데 이때 새로운 배움이나 지성이 접목되지 않으면 이 새로운 네트워크 준비상태는 곧 사라지게 된다.


뉴런이 처음 생성될 때에는 아무런 기능도 없는 줄기세포에 불과하지만 발달과정을 거치면서 자기 역할을 찾아낸다. 대부분의 뉴런은 자기 역할을 찾지 못하는데, 그러면 결국 소멸하고 만다. 새로 생겨난 세포가 기존의 네트워크에 융합하는 데에는 약 28일 정도가 걸린다. (중략) 즉 새로 만들어진 뉴런은 사용하지 않으면 소멸되고 만다.

존 레이티·에릭 헤이거면 지음, 『운동화 신은 뇌』, 110쪽, 녹색지팡이 출판사

한 뇌과학 연구소에서 쥐를 대상으로 운동과 뇌의 신경세포 생성에 대한 연구를 진행했다. A우리에는 쳇바퀴를 넣어주었고, B우리에는 쳇바퀴를 넣지 않았다. 쥐들은 달리는 것을 좋아한다. 쳇바퀴를 넣어준 A우리의 쥐들은 하루에 엄청난 거리를 달리고 달렸다. 며칠이 지난 후 쥐들의 뇌의 변화를 비교해 보았다. 쳇바퀴를 열심히 달린 쥐들의 뇌에서는 많은 양의 뇌세포들이 증가해있었다. 물론 달리지 않은 쥐들의 뇌세포는 실험 이전과 똑같았다. 놀라운 것은 두 우리의 쥐들 모두 달리기를 하지 않고, 며칠 지난 후 다시 쥐들의 뇌를 검사해보았다. 두 우리 안 쥐들의 뇌세포 양은 다시 비슷해져 있었다. A우리의 쥐들이 며칠간 달린 직후에 뇌세포의 숫자는 증가했지만, 이 쥐들에게 새로운 뇌사용을 할 수 있는 어떠한 일도 주어지지 않게 되자 생성된 뇌세포들은 다 소멸되었다. 뇌세포의 수가 새롭게 많이 생성되어도 뇌세포들이 새로운 네트워킹이 되거나, 기존의 네트워크에 연결되는 연결고리가 없으면 생성된 뇌세포는 고스란히 사라졌다. 바로 이 연결고리가 지성의 연마이며, 새로운 배움이다.

요가의 동작을 수련하는 과정은 근육에 혈액 흐름이 원활하게 유지시켜줌으로 인해서 근육을 부드럽게 지속시켜 준다. 또한 요가의 동작을 통해서 우리의 신경체계는 안정된다. 충분한 영양분이 원활한 혈액순환을 통해 전달되고, 산소양이 충분하며, 깊고 느린 호흡으로 이산화탄소 및 노폐물이 몸 밖으로 잘 빠져나가기 때문이다. 이때 요가 수련자의 뇌에서는 새로운 네트워크를 할 충분한 재료인 뇌세포양이 충분히 새롭게 생성된다. 요가의 몸동작과 호흡과 명상은 뇌에 수많은 세포들을 생성되게 하고, 이들을 재료로 지성을 연마할 수 있는 준비상태가 만들어졌다.

요가의 수련은 자신 안으로 주의집중이 일어나는 과정이다. 이와 같은 요가 수련이 일상에서 지속된다면, 요가 수련자는 인지적 유연성에 도달하게 될 가능성이 매우 높아진다. “인지적 유연성이란 상투적인 대답을 그저 반복하기보다는 창조적인 아이디어와 해결책을 끊임없이 내놓을 수 있는 능력, 그리고 사고를 전환할 수 있는 능력을 반영하는 최고 인지 기능을 말한다.”(존 레이티·에릭 헤이거면 지음, 『운동화 신은 뇌』, 79쪽, 녹색지팡이 출판사) 부드러운 근육과 깊고 느린 호흡은 요가 수련자에게 자신의 내면을 관찰할 많은 기회를 준다. 몸의 훈련을 통해서 자신의 마음이 어떤 상태에 있는지를 알아가게 한다. 이러한 과정을 지속적으로 수련함으로써 상투적인 답을 할 수밖에 없는 질문만을 하고 있는 자신을 만나게 된다. 같은 질문을 반복하는 한 창조적인 답을 찾기 위한 길은 열리지 않는다. 창조적인 길을 만들지 못한다는 것은 사고의 전환이 이루어지지 않는다는 말과 같다. 자신의 일상을 고정된 시선으로 보고 상투적으로 만나는 한 자기 안에 새로운 사고의 전환을 만들기는 쉽지 않을 것이다. 요가를 수련한다는 것은 몸의 움직임을 통해 새로운 뇌의 네트워킹을 만들고, 이 새로움이 바로 인지적 유연성으로 이어지는 과정이다. 요가수련을 통해서 우리는 자신의 고정된 사고를 떠나 새로운 지성을 만날 수 있는 기회를 열 수 있다.


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