명상, 집중력이나 학습 능력 계발에 탁월한 효과
명상을 하면 왼쪽 전전두피질의 활동이 활발해지면 행복해지고 열정에 찬다. 곧 우뇌에서 좌뇌 활용으로 중심이 이동한다, 원래 극단적으로 오른쪽 전전두피질 쪽으로 활동성이 기울어져 있는 경우 우울이나 불안장애를 보인다. 명상이 이런 뇌의 활성화를 임의로 조절할 수 있음을 뇌의 영상촬영으로 반증하고 있다. 또한 명상이 뇌의 파동을 세타(θ)나 감마(γ)파로 바꿔 ‘주의집중’ 상태를 극대화 할 수 있음을 보여준다. 기본적 명상법인 호흡명상부터 집중력을 높여 학습능력 계발을 위한 집중명상(만트라명상)과 통증 감소에 유용한 마음챙김명상 등을 나눌 수 있다. 호흡명상에서 따로 시간을 정하지 않고 일상생활 속에서 기본적 명상으로도 통증 환자들에게 도움이 된다. 집중명상이란 특정한 대상이나 활동 또는 특정한 말이나 개념에 마음의 초점을 두는 명상을 말한다. 이 명상이 특히 집중력이나 학습 능력 계발에 탁월한 효과가 있다.
뇌의 활동은 기본적으로 전기적 활동이다. 뇌에 자극이오면 뇌 속에 있는 신경세포들은 전기적 펄스를 낸다. 이러한 펄스가 모여 특정한 형태로 나타난 것을 기록한 것을 뇌전도(EEG) 또는 뇌파라고 부른다. 뇌파는 수백만 개의 뇌세포가 보여주는 활동이 합쳐진 파형으로 다섯
가지 유형이 있다. 과학자들은 뇌파의 변화를 통해 마음의 변화를 유추할 수 있다고 말한다.
뇌파(腦波, brainwave) 또는 뇌전도(腦電圖, electroencephalography, EEG)는 신경계에서 뇌신경 사이에 신호가 전달될 때 생기는 전기의 흐름이다. 심신의 상태에 따라 각각 다르게 나타나며 뇌의 활동 상황을 측정하는 가장 중요한 지표이다.
뇌의 전기적 활동에 대한 신경생리학적 측정방법으로 두피에 부착한 전극을 통해 기록한다. 경우에 따라 전극을 피질에 부착하기도 한다. 이 장치는 뇌 손상, 뇌전증 또는 여러 질환을 평가하는 거나, 법률적으로 뇌사를 진단하는 데 사용한다. 뇌전도는 다른 종류의 뇌영상화 시스템과 함께 사용할 수 있다.
신경과학자와 생물정신의학자들은 사람이나 동물이 실험 중 통제된 행동을 수행하는 동안 뇌파를 측정하여 뇌의 기능을 연구하는 데 뇌전도를 사용한다. 수면에 관한 이론은 종종 잠든 동안 뇌전도 패턴을 바탕으로 한다. 뇌전증 진단에도 사용한다.
보통 방해물(impedance)을 줄이기 위해 머리를 가볍게 깎고, 전도성 젤을 바른 부위에 전극을 부착한다. 각각의 전극은 앰프에 연결한다. 앰프는 전압을 1천배에서 10만배까지 증폭한다. 이렇게 증폭된 전류는 스크린에 표시되거나 컴퓨터에 입력된다. 뇌전도의 전위는 두피에서 측정했을 때 약 100µV, 피질에서 측정했을 때 약 1-2 mV이다.
뇌파는 매우 복잡한 패턴으로 진동하는 파형형태로 보인다. 따라서 뇌파 파형 그대로를 시각적으로 관찰하는 것은 그다지 유용하지 않다. 흔히 뇌파를 관찰할 때 주파수에 따라 분류하는 파워 스펙트럼 분석을 이용한다. 파워 스펙트럼 분석은 뇌파가 특정 주파수로 진동하는 단순 진동들의 선형적 결합이라고 가정하고, 이 신호에서 각각의 주파수 성분을 분해하여 그 크기(또는 파워)를 표시한 것이다. 파워스펙트럼을 이용한 뇌파의 종류는 뇌파를 관찰할 때 그 주파수와 진폭에 따라 분류할 수 있다. 인간의 뇌에서 나오는 뇌파의 파장은 기본적으로 0~30Hz의 주파수가 나오며 약 20~200μV의 진폭을 보인다. 델타, 세타, 알파, 베타, 감마파는 편리상 임의적으로 분류한 뇌파의 주파수 영역이다. 어떤 연구자들은 Low 알파, Middle 알파, High 알파 등 더욱 세분화하여 분석하기도 한다. 보통 특정상태의 뇌파특징을 분석하고자 하는 연구자들은 0-50Hz의 각 주파수 성분에 대한 파워의 분포를 전체적으로 보여주는 파워스펙트럼 분포를 먼저 관찰한 후, 유의미하게 변하는 주파수 성분을 찾아 의미를 부여하기도 한다. 이러한 파워스펙트럼 분포는 머리표면의 각 측정부위마다 조금씩 다른 양상을 나타낸다. 머리표면 아래의 대뇌피질은 전두엽, 두정부엽, 측두엽, 후두엽 등으로 크게 나뉘며 담당 역할이 조금씩 다르다. 예를 들면 뒤통수에 해당하는 후두엽엔 일차시각피질이 있어 일차적인 시각정보 처리를 담당하며, 정수리근처에 해당하는 두정부엽엔 체성감각 피질이 있어 운동 감각관련 정보처리를 담당한다.
뇌파를 진동수에 따라 살펴보면 델타(δ), 세타(θ), 알파(α), 베타(β), 감마(g) 순으로 주파수가 높아짐을 알 수 있다.
1. 델타(δ)파 -Delta WAVE
• 주파수 : 0.2 - 3.99 Hz
• "수면파"라고도 함. 수면 시 발생.
• 성인의 수면 시 뇌의 여러 부위에서 발생
• 병적으로는 뇌종양, 뇌염, 의식장애 등으로 인해 나타나기도 한다.
• 20 - 200mV의 진폭을 보이며, 세타파와 함께 서파(徐波)라 부른다.
2. 세타(θ)파 -Theta WAVE
• 주파수 : 4 - 7.99 Hz
• "졸음파" 또는 "서파수면파(徐波睡眠波)"라고 불림. 잠에 빠져들 때 통과하는 뇌파
• 서파(徐波)이며 서파가 우세하다는 것은 대뇌피질의 다수세포가 거의 동시에 활동하는 동기화 현상을 의미함.
• 성인은 경계심이 감소되었을 때 나타난다.
• 창조력, 학습능력을 결정함.
• 즐겁거나 졸고 있는 상태에서 발생
• 20 - 100 mV의 진폭을 보인다.
3. 알파(α)파 -Alpha WAVE
• 주파수 : 8 - 12.99 Hz
• 심신이 안정을 취하고 있을 때의 뇌파
• 정상 성인의 휴식 시에 나타난다.
• 안정파 - 두뇌 내부의 정보를 활용하여 문제를 해결하거나 사고 활동을 할 때 발생
• 특징: 사람 뇌파의 대표적인 성분으로, 뇌의 발달과 밀접한 관계가 있다.
• 세분화하여 slow b(13 ? 19.99 Hz) fast b (20 ? 30 Hz)로 구분한다.
4. 베타(β)파 -Beta WAVE
• 주파수 : 13 - 30 Hz
• - 정상 성인의 흥분시에 나타난다.- 빠른 진폭과 높은 주파수를 가지는 빠른파 속파(速波).- 불안, 긴장 등의 활동파- 지속시에 의사 결정 능력 지연, 산만함 유발- 세분화하여 slow b(13 ? 19.99 Hz) fast b (20 ? 30 Hz)로 구분한다.
5. 감마(g)파 -Gamma WAVE
- 주파수 : 30Hz 이상 - 50Hz
- 극도의 각성과 흥분시
- 전두엽과 두정(중심)엽에서 비교적 많이 발생한다. - 2 - 20 μV
뇌파에는 위와 같이 다섯 가지 종류가 있다. 아무런 느낌은 없지만 뇌파는 어느 누구에게나 24시간 내내 계속해서 나오고 있다. 뇌파라는 단어가 왠지 낯설고 어렵지만 이를 단순하게 그저 ‘뇌에서 나오는 신호’ 다시 말해 즐겁고, 기쁘고, 힘들고, 쓸쓸하고, 우울하고 등을 나타내는 뇌의 목소리라고 이해하면 좋을 것이다. 뇌파는 뇌세포간에 서로 주고받는 신호의 전기적인 변화를 측정하는 것으로 실시간으로 두뇌 활동성과 활성도를 표현해 준다. 의학 분야에서는 두피의 여러 부위에 전극을 부착하여, 두뇌의 이상 유무를 판정하는 데 그것을 뇌파를 측정하기 위함이다. 그러나 뇌파는 시간 경과에 따라 계속적으로 측정이 가능하여 두뇌의 기능 상태를 나타낼 수 있으므로 의학적 사용 외에 인간 행동을 뇌기능과 관련지어 연구하는 분야에도 사용된다.
다시 정리해 본다.
. 베타파 beta wave 의식이 깨어있을 때의 뇌파는 베타파(beta wave)이다. 이 상태가 계속해서 지속되면 뇌는 혼돈에 이르고 초조해진다. 물론 학습효율도 저하되게 된다. 따라서 바람직한 상태로 뇌를 유지하고 뇌의 활동을 활발하게 하기 위해서는 저뇌파상태가 유지 되도록 해야 한다. 일상생활 중에 대부분 사람의 뇌파는 베타파로 14 헤르츠에서 100 헤르츠 이상으로 빠르게 움직인다. 우리가 눈을 뜨고, 걷고, 흥분하고, 외부 세계에 초점을 맞추고 있는(대개는 14 헤르츠∼40 헤르츠)에서는 베타파가 우리 뇌를 지배한다. . 알파파 alpha wave 우리가 눈을 감고 몸을 이완시키면, 뇌파의 활동은 속도를 완화시킨다. 이때 우리 뇌는 13 헤르츠에서 8 헤르츠 사이의 알파파를 폭발적으로 생산하게 되고, 뇌는 알파상태가 된다. 알파파 상태는 뇌의 이완상태이다. 의식이 높은 상태에서 몸과 마음이 조화를 이루고 있을 때 발생되는 뇌파가 알파파이다. 알파파를 명상파라고도 하는데 근육이 이완되고 마음이 편안하면서도 의식이 집중되고 있는 상태를 말한다. 그러므로 알파파가 나오면 몸과 마음이 매우 안정된 상태임을 뜻 한다. 건강하고 스트레스 없는 상태의 사람들은 알파파 활동상태가 많이 생성되는 경향이 있다. . 세타파 theta wave 얕은수면 상태 때에서는 알파파보다 더욱 느린(8Hz에서 4Hz)세타파가 발생되는데 세타파는 지각과 꿈의 경계상태로 불린다. 이 상태에서는 예기치 않은, 꿈과 같은 마음의 이미지를 종종 동반하게 되고 그 이미지는 생생한 기억으로 이어지는 경험을 하게 된다. 이것은 곧 갑작스런 통찰력 또는 창조적 아이디어로 연결되기도 하고 초능력이라는 비현실적이고 미스터리한 환상적 상태로 비춰지기도 한다. 때로는 우리가 오랫동안 어려움을 겪었던 문제해결의 아이디어를 제공하는 창조적인 힘이 되기도 한다. . 델타파 delta wave 깊은 수면 상태에서 발생되는 뇌파이다. 세타파보다 더 느리게 움직이는 4 헤르츠 이하에서 형성된다. 우리가 델타 상태에 있을 때는 잠들어 있거나 무의식 상태임을 말하는 것이다. 델타파 상태에서 많은 양의 성장 호르몬을 생성 시킨다.
정관웅
힐링코칭상담연구소장
시인•칼럼니스트
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