건강백세시대
몸의 심리학 - 21세기 뇌의 시대(1)
“한국인에 맞는 치매 예측 뇌지도 만든다.”
'스트레스' 치매·알츠하이머 진행 빠르게 해
스트레스를 받으면 알츠하이머질환 진행 속도가 빨라지는 것으로 연구 결과 보고되고 있다. 사우스플로리다대학 연구팀이 'Clinical Investigation' 저널에서 “스트레스 연관 단백질이 우울증과 불안증 등 정신질환과 유전적으로 연관이 있어 알츠하이머질환 진행 속도를 더 빠르게 하는 것으로 나타났다”고 밝혔다.
FKBP51라는 스트레스 연관 단백질과 Hsp90이라는 다른 단백질이 합쳐지면 뇌가 알츠하이머질환 연관 독성 단백질인 타우라는 단백질을 제거하지 못했다. 정상 환경 하에서는 타우 단백질이 뇌세포 골격 형성에 도움이 된다. 그러나 알츠하이머질환을 앓는 사람의 뇌 속에 쌓이는 비정상적 타우를 생성하도록 유전조작을 한 쥐를 대상으로 실험했다.
이번 연구결과 나이가 들며 뇌 속에서 FKBP51 단백질이 증가하고 이 같은 스트레스 연관 단백질이 Hsp90과 합쳐질 경우 타우가 기억과 연관된 뇌세포를 더 치명적으로 손상하는 것으로 나타났다. 연구팀은 "FKB51를 감소시키거나 이 같은 단백질이 Hsp90과 상호작용하는 것을 차단하는 약물이나 방법이 알츠하이머질환과 파킨슨씨병 치매 및 기억 소실과 연관된 다른 일부 질환에서 특징적인 병적 타우 단백질을 치료하는데 매우 효과적일 수 있다"라고 말했다.
스트레스 해소 음식
1. 스트레스 해소 음식에는 단호박이 있다. 대표적인 옐로 푸드라고 불리며 베타카로틴이 풍부하다. 여기서 베타카로틴은 당근과 같은 황색을 띈 채소나, 살구에 많으며 비타민A와 작용이 비슷하고 부작용이 없어 비타민A로 대신 쓰기도 한다. 베타카로틴의 효능으로는 버짐, 심장병, 불임증, 안구질환, 여드름 잇몸병, 동맥경화, 등의 항산화제가 많아 활성산소를 억제하고 염증을 없애준다. 또 체내 신경 조직 강화에 효과가 있다.
2. 다크 초콜릿이다. 다크 초콜릿은 달콤함과 함께 쌉싸래한 카카오 본연의 맛을 느낄 수 있다. 성분은 카카오와 설탕, 바닐라와 레시틴 이며 미국은 카카오가 15%이상, 유럽은 35%이상이면 다크 초콜릿으로 규정하고 있다. 우리나라는 카카오가 전체 함유량 중 20% 이상, 카카오버터가 10%이상이면 다크 초콜릿이라 한다. 다크 초콜릿의 당분은 피로 회복과 뇌 활성화에 도움을 주며 중추 신경을 자극하기 때문에 우울할 때 초콜릿을 먹으면 스트레스를 낮추는데 유용하게 쓰이고 있다.
3. 스트레스 해소 음식은 견과류다. 견과류는 미국 시사 주간지 타임이 선정한 10대 건강식품 중 하나로 호두, 잣, 아몬드, 땅콩과 같은 견과류는 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민, 무기질 등 각종 영양소가 듬뿍 들어있는 식품으로 널리 알려져 있다. 견과류에 함유되어 있는 지방은 대부분 혈관 건강에 이로운 불포화 지방으로 이루어져 있다. 또한 스트레스를 많이 받으면 마그네슘이 부족해지는데, 부신이 코틴솔 호르몬을 분비시키는 과정에 마그네슘이 사용되어서 이다. 이에 견과류에는 마그네슘이 풍부하게 함유되어 있어 육체 피로 회복에도 도움이 되고 스트레스 해소 효과도 볼 수 있다. 견과류는 우리 신체에 이로운 것은 모두 다 아는 사실이다.
4. 스트레스 해소 음식 네 번째는 우유다. 잠자리에 들기 전 따뜻한 우유 한 컵은 불면증과 초조함을 다스리는 치료제가 된다. 우유에는 단백질과 칼슘뿐아니라 항산화제와 비타민 B2, B12가 풍부하게 들어있기 때문이다. 우유에는 락티움이라는 성분이 첨가되어 있어 혈압을 낮추고 마음을 차분히 해주는 효과도 있다.
5. 고구마가 있다. 고구마는 다이어트 식품으로도 널리 알려져 있는 식품이다. 고구마는 탄수화물이나 당분이 잔뜩 든 간식을 먹고 싶은 욕망을 잠재울 수 있는 좋은 식품으로, 체내에서 서서히 처리되는 영양소를 풍부하게 제공한다. 연구결과에 따르면 고구마는 식이섬유를 비롯하여 베타카로틴과 비타민이 많이 함유되어 있어 포만감을 느끼게 하고 스트레스를 감소시키는 효능이 있음이 밝혀졌다.
6. 스트레스 해소 음식은 고등어이다. 조사하면서 고등어가 스트레스 해소 음식에 도움이 되는지 의심이 갔다. 하지만 고등어에는 단백질과 오메가3가 풍부하여 동맥 순환을 도와, 노화를 늦추고 면역력을 기르는 효능이 있음을 깨달았다. 고등어에는 DHA 성분이 풍부하게 함유되어 있어 뇌세포를 성장, 발달시켜주어 두뇌 회전을 원활하게 해주어 기억력 향상과 학습능력을 발달시켜준다.
7. 스트레스 해소음식 일곱 번째는 사과다. 사과에는 칼륨·비타민C·유기산·펙틴 등이 풍부하게 들어있고, 칼륨은 나트륨을 몸 밖으로 배출하는 미네랄이 풍부해 고혈압 환자에도 도움이 된다. 사과의 함유되어 있는 유기산은 피로를 풀어주는 동시에 면역력을 길러주고, 펙틴은 혈중 콜레스테롤과 혈당을 낮춰준다.
그 외 시금치에 마음을 편안하게 하는 효과가 있다는 게 연구로 입증됐다. 시금치에는 스트레스 호르몬인 코르티솔을 조절하는 마그네슘이 들어 있다. 코르티솔 수치를 조절함으로써 기분 좋은 느낌을 갖게 한다.
오렌지가 있다. 스트레스를 받았을 때 나오는 호르몬인 코르티솔과 혈압을 정상적으로 돌리는 역할을 하는 비타민C가 풍부하게 들어 있다. 스트레스가 있을 때 신체는 처지는 경향이 있는데 이 때 비타민C는 면역체계를 강화시켜 원기를 되찾는데 도움을 준다. 아스파라거스
엽산이 풍부하게 들어 있다. 엽산은 기분을 상쾌하게 하는 효능이 있다. 엽산은 기분을 고조시키고, 긴장된 상황에서 섭취하면 좋은 음식으로 꼽힌다.
연어, 참치 연어, 정어리, 참치에 많이 들어 있는 심장 건강에 좋은 오메가-3 지방산은 아드레날린 수치를 유지시켜 마음을 평온하게 하고 기분을 상쾌하게 만든다.
블루베리 항산화제와 비타민 C가 듬뿍 들어 있다. 블루베리는 세포를 회복시키고 보호하는 완전식품이다. 여기에 식이섬유소가 풍부한 반면 칼로리는 낮아 기분을 좋게 하기 위해 한 움큼 먹어도 살찔까봐 걱정을 안 해도 된다. 녹차 안에 들어있는 아미노산인 테아닌은 스트레스로 인한 압박감을 떨치는 데 도움을 주며 카페인은 집중력을 높여주는 데 효과가 있다. 고추에 들어 있는 캡사이신은 진통효과가 있는 엔도르핀을 분비하며 카레에 있는 커큐민은 스트레스에 대항하고 뇌의 주요 부위를 보호하는 작용을 한다. 그 외에도 많다. 우리 땅에서 나오는 많은 재료로 삶을 풍요롭게 할 수가 있다.
한국인에 맞는 치매 예측 뇌지도 만든다.
미래창조과학부에 따르면 '제2차 뇌 연구 촉진 2단계 기본계획' 은 한국인 특성에 맞춰 치매 발병을 예측하거나 조기에 발견할 수 있는 '한국인 표준 치매 예측 뇌지도'가 2017년까지 구축된다.
미래창조과학부는 교육부, 산업통상자원부, 보건복지부와 함께 생명공학종합정책심의회를 열고 이 같은 내용을 포함한 '제2차 뇌연구촉진 2단계 기본계획'을 2013년 06월 13일 발표했다. 미래부는 "치매 조기진단 사업을 통해 치매 정책을 사후관리에서 사전 예방으로 전환하여 치매의 사회·경제적 비용을 절감하고 국민의 행복도 증진될 것" 이라고 한다.
미래부에서 발표한 '치매 뇌지도 구축'등의 치매조기진단 사업은 MRI와 PET 등 뇌 영상을 활용해 60∼80대의 표준 치매 예측 뇌 지도를 구축하고, 혈액과 유전체 등 체액에 기반 한 치매 조기진단 바이오마커를 발굴하는 것이다.
또한, 한국뇌연구원 등을 통해 대규모 뇌 융합연구 및 사회이슈 해결형 연구 등을 토대로 3대폭력(학교, 성, 가정), 중독 등의 사회이슈에 적극 대처해 나가고, 국민에 도움이 되는 뇌 연구를 촉진할 계획이다.
이와 동시에 기초연구 및 기초과학연구원(IBS) 지원 등을 통해 풀뿌리 기초연구의 육성을 강화해 나간다는 방침이다.
▲ 제2차 뇌 연구촉진 2단계 기본계획 (자료=미래부 제공)
제2차 뇌 연구촉진 2단계 기본계획은 미래창조과학부 주관하고 교육부, 산업통상자원부, 보건복지부가 공동으로 향후 5년간 총 6,245억원 투자할 예정이다.
이번 회의에서 2013년도 뇌 연구촉진시행계획, 생명공학육성시행계획, 줄기세포시행계획도 확정했다. 뇌 연구촉진시행계획에 따라 정부는 올해 총 864만 1천 900만 원을 투입해 뇌질환, 뇌공학 등 4대 분야별 핵심 원천기술을 선점하고, 치매 조기진단 등 융합연구를 추진하기로 했다. 또 한국뇌연구원을 건설·운영하는 방안을 추진한다.
1조 9천 201억원 규모인 생명공학육성시행계획은 바이오 제품화를 촉진하는 첨단산업 기술을 개발하고, 국민의 건강과 안전에 직결된 차세대 유망기술을 개발하며, 생명공학 관계법령을 정비·개선하는 것이 골자다.
정부는 줄기세포시행계획에 1천4억원을 투자해 줄기세포 산업화를 촉진하는 원천기술 개발, 줄기세포 투자 효율성 제고를 위한 부처 협업 강화, 관련 인프라 구축, 제도 정비 등을 추진하기로 했다.
국내외 뇌 연구 현황은 어떠한가 알아보자.
미국의 ‘뇌 연구 10년(Decade of the Brain)’ 선언 이후 주요 선진국들은 뇌 연구에 과감히 투자하고 있다. 미국에 이어 EU 뇌연구 10년 계획 수립(1997, European Decade of the Brain), 일본 21세기를 뇌연구의 세기로 선언(1997년 Century of the Brain)했다.
또한, 미국은 지난 3월 ‘뇌 지도(BRAIN) 프로젝트'에 10년간 30억 달러(한화 3조 2천억 원)를, EU는 인간 뇌 프로젝트(Human Brain Project)에 11억 9천 만 유로(한화 1조 8천억 원) 등 대규모 투자계획을 발표했다.
지난 2012년 미국(17.7조 원), EU(1.7조 원), 일본(3,590억 원)에 비해 한국(668억 원)의 뇌연구 투자금액은 미흡한 실정이다.
지금은 한마디로 뇌의 시대라고 한다. 21세기를 뇌 시대라고 말한 것이다. 사람들은 뇌에 관한 새롭고 흥미로운 연구가 매체를 통해 알려질 때마다 흥분한다. 그러나 뇌 과학에 관한 대중 책들은 뇌 관련 기초과학적 정보를 제공하는 책들 보다는 뇌와 마음의 관계에 관한 내용을 다루는 책들이 대부분이다. 예를 들면 사랑에 빠지면 뇌는 어떻게 변하는지, 명품을 보면 뇌가 달리 반응하는 지, 뇌를 보면 거짓말을 하는지 알 수가 있는지, 컴퓨터에 중독된 아이들의 뇌는 어떻게 다른지 등이다. 일반인들은 뇌 자체의 구조와 기능 보다는 마음의 작용과 관련된 뇌의 이야기가 신기하고 흥미롭게 여겨지는 것이다.
2014년 11월초 교육계에 놀라운 뉴스가 들려왔다. 바로 대한민국이 만든 '뇌 교육'이 100억 원의 로열티를 받고 중국에 수출되었다는 소식이다. 새로운 교육 한류(韓流)의 탄생을 예고한 이번 100억 수출 뉴스는 온오프라인 매체를 통해 알려졌다. 이를 계기로 '뇌 교육'에 대한 세간의 관심도 높아지고 있다. 2014년 11월초 교육계에 놀라운 뉴스가 들려왔다. 바로 대한민국이 만든 '뇌교육'이 100억 원의 로열티를 받고 중국에 수출되었다는 소식이다. 새로운 교육 한류(韓流)의 탄생을 예고한 이번 100억 수출 뉴스는 온오프라인 매체를 통해 알려졌다. 이를 계기로 '뇌 교육'에 대한 세간의 관심도 높아지고 있다.
뇌 교육은 이미 미국 일본 유럽 등에서는 21세기 선진 교육법으로 각광 받고 있다. 특히 미국에서는 뇌교육을 통해 미국인들이 뇌의 잠재력을 개발하고 건강과 행복 등 삶의 질을 향상시키고 있다는 점을 높이 평가해 워싱턴 D.C.와 뉴욕, 샌프란시스코 등 20여 개 도시에서 '뇌교육의 날(Brain Education Day)'를 선포한 바 있다.
UN 글로벌컴팩트 가입기구를 통해 낙후된 지역에서 뇌 교육 교육원조가 실시 중이다. 중남미와 아프리카에서 뇌교육은 열악한 교육 환경 속 차세대 리더를 양성하기 위한 '꿈의 교육'으로 큰 호평을 받고 있다. 특히 엘살바도르 교육부는 뇌교육을 통해 학생들의 자존감이 높아지고 학업 성적이 향상되자 뇌 교육 수업을 전국 초·중·고등학교 공교육에 도입했다.
사람은 태어날 때 140억 개의 뇌신경 세포를 보유한다. 이러한 뇌는 20세부터 매일 10만개씩 줄어들어 뇌의 노화가 진행되는 것이다. 이를 극복할 수 있는 것은 뇌 트레이닝이다. 뇌 운동을 하면 정보를 전달해 주는 뇌신경 회로가 튼튼해지고, 신경전달 물질인 세로토닌이 증가된다. 이러한 뇌의 변화가 뇌세포의 손실을 보상하는 것이다. 이러한 뇌를 좀 더 다가서 바라보도록 하자.
뇌와 두개골
신경계(神經系, nervous system)는 내분비계(內分泌系, endocrine system) 와 더불어 생체 기능을 제어하는 하나의 중요한 시스템이다. 신경계는 그 위치와 기능에 따라 중추신경계(CNS: Central Nervous System)와 말초신경계(PNS: Peripheral Nervous System)로 구분한다. 사람의 중추신경계는 뇌(brain)와 척수(spinal cord)를 포함하며, 말초신경계로 부터 감각을 받아들이고 이에 따른 판단을 하며, 다시 그 판단에 따른 명령을 말초신경계를 통해 전달하는 역할을 한다. 말초신경계는 앞서 언급한 바와 같은 역할을 하며, 다시 자율신경계(ANS: Autonomic Nervous System)와 체성신경계(SNS: Somatic Nervous System)로 나뉜다. 자율신경계의 자율은 대뇌(cerebrum)의 직접적인 조절을 받지 않고 스스로 조절한다는 뜻이며, 다시 교감신경계(sympathetic nervous system)와 부교감신경계(parasympathetic nervous system)로 나뉜다. 체성신경계는 척수신경(脊髓神經, spinal nerve)과 뇌신경(腦神經, cranial nerve)로 나뉜다.
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