우리의 뇌는 기본적으로 외부의 자극에 의해 발달된다. 태아로 모체 안에 있을 때부터 끊임없는 외부자극을 받으며 뇌는 복잡한 신경회로를 만들어내기 시작한다. 세상 밖으로 나온 이후에는 외부자극은 더욱 커진다. 그 자극만큼 발달속도가 빠른 것은 당연지사.
태어나는 순간 400g에 불과한 태아의 뇌는 약 12세가 되면 3~4배까지 증가한다. 지구상 생명체 중에 유독 인간만이 가진 특징이다. 이 사이 각각의 두뇌영역기능이 형성되고 뇌세포간의 연결망인 시냅스는 엄청난 속도로 확장된다. 뇌세포 1개가 수천에서 수만개의 다른 뇌세포와 연결망을 만든다.
방바닥을 기어 다니거나 아장아장 걷는 아기의 걸음마는 두뇌 운동영역을 발달시키고, 소리를 내어 책을 읽으며 말을 배우는 동안에는 언어영역이 개발된다.
잡히는 것은 무엇이든 만지작거리는 동작들은 뇌 속에 많은 영역을 차지하는 손의 다양한 감각을 발달시킨다. 그 무엇 하나 뇌와 연결되지 않는 것이 없기 때문에 몸의 어느 부분이든 단련하게 되면 해당 뇌의 영역이 동시에 발달하게 되는 것이다.
뇌가 가장 싫어하는 것은 자극이 없는 것이다. 신경망에 변화를 가져다주지 않기 때문이다. 흰 벽으로 둘러싸인 방 안에 사람을 가두어 놓고 며칠이 지나면 어떠한 변화가 생길까
우리의 뇌는 자극을 원하기 때문에 자극이 없으면 스스로 만들어낸다. 결국 환각이나 환청을 겪게 되는 것이다. 정보의 차단이 뇌에 주는 고통은 상당하다. 그렇기 때문에 혼자 노래를 부르기도 하고 환청을 듣기도 한다. 모든 것이 외부의 자극이 없을 때 뇌가 그 상태를 견디기 힘들어하기 때문에 일종의 방어기전 같은 작용을 하는 셈이다.
1999년 굴드와 그로스는 과학잡지 ‘사이언스’(Science)에 색다른 논문을 발표했다. 원숭이에게 어떤 자극을 가했을 때 해마 부위에 있는 신경세포의 개수가 증가함을 알게 되었다.
이는 신경세포는 한번 가지고 태어나면 더 이상 그 수가 증가하지 않는다는 기존 가설을 뒤엎는 결과였다. 또 다른 연구가 있다. 먹이와 물만 있는 단조로운 환경과 다양한 놀이 환경을 갖춘 곳에서 생활한 생쥐를 실험한 결과, 후자의 해마가 크다는 결과가 나왔다.
그리고 아무것도 없는 환경에 있는 쥐를 자극적인 곳으로 옮기면 며칠 만에 해마의 신경세포가 늘어난다. 변화 없는 삶이 뇌에 어떤 영향을 주는지 보여주는 단적인 예인 것이다.
이것은 비단 어린시절에 국한되지 않는다. 나이가 들면 어느 순간부터 현재에 안주하고 싶은 마음이 들고 호기심이 사라지며 새로운 것에 도전하는 마음이 약해지는데, 이는 뇌세포간의 시냅스 연결을 약화시키고 결국 소멸하게 만드는 원인이 된다.
한 분야에서 일가를 이룬 세계적 거장들의 삶을 돌이켜보면 도전과 탐구, 열정과 긍정적 마인드가 얼마나 중요한지를 느낄 수 있을 것이다.
그냥 살아가는데 익숙해지면 안 된다. 언제나 반짝이는 눈으로 바라보는 어린 아이들처럼 그렇게 세상을 바라보아야 한다.
삶의 무료함을 느끼고 현재에 안주할 때, 언제나 같은 눈으로 세상을 바라볼 때, 나의 가슴을 설레게 만드는 무언가가 없는 삶이라 뇌가 인식할 때, 바로 그 순간 뇌세포는 소멸되어가고 우리의 뇌기능은 약해져간다.
우리의 뇌가 가진 뇌세포는 1000억개에 이르며, 그 연결고리인 시냅스는 100조개에 달한다. 그리고 그 신경망은 외부의 자극이 계속되는 한 멈추지 않고 끊임없이 진화한다.
지구보다 큰 네트워크를 우리의 뇌 속에 담고 있는 셈이다. 뇌를 활용하며 살아가야 하는 것은 뇌가 가진 이런 무한한 가능성에 대한 최소한의 예의가 아닐런지.
장래혁 ‘브레인’ 편집장
