신체 운동은 근육에 미치는 영향을 통해 뇌 기능을 자극합니다.

새로운 연구에 따르면, 운동은 근육에서 인지 기능과 관련된 분자의 방출을 촉진하여 뇌 건강에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다.

미국 국립과학원 회보 에 게재된 연구 에 따르면, 근육을 자극하는 신경이 활성화되면 뇌로 신호를 보내 뇌 기능을 향상시키는 생리활성 분자와 나노입자를 방출한다는 사실이 밝혀졌습니다.

일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스의 화학 및 생체 분자 공학과 교수이자 본 연구의 공동 저자인 공현준 박사는 "이번 연구 결과는 심혈관 건강이나 운동성 향상뿐만 아니라 신경 퇴행을 예방하기 위해서도 근골격 건강을 유지하는 것이 중요하다는 것을 보여준다"고 말했습니다.

그는 이렇게 설명했습니다. "신경 지배를 유지하는 것은 근육이 뇌에 유익한 생물학적 인자를 생성할 수 있도록 하는 데 매우 중요합니다. 규칙적인 근육 수축을 통해 근육은 이러한 유익한 인자를 분비할 뿐만 아니라, 신경이 근육으로 신호를 계속 전달하는 데 필요한 지배를 유지하는 데에도 도움이 됩니다. 이러한 신호는 뇌로 향하는 신경 영양 인자의 분비를 조절하는 데 필요합니다."

이 연구는 신경 기능이 어떻게 반응하는지 보기 위해 글루탐산으로 근육을 자극했습니다. 연구진은 신경 지배를 받는 근육 조직과 받지 않는 근육 조직 모델을 사용하여 신경 지배를 받는 조직이 뇌로 더 많은 신호를 보내는 것을 발견했습니다.

근육의 일부 신경 기능은 나이가 들거나 부상을 입으면 감소할 수 있기 때문에 연구자들은 이러한 손실이 뇌 건강에 어떤 영향을 미칠지 관심을 가졌습니다.

운동은 뇌 기능에 어떤 영향을 미치는가?

이 연구에서 연구진은 운동하는 사람들을 직접 관찰하지 않았습니다. 대신 근육 조직 모델을 연구했기 때문에 특정 운동 형태와 그 운동이 뇌 건강에 미치는 영향에 대한 직접적인 결론을 도출하는 것은 불가능했습니다.

콩 박사는 운동과 뇌 건강에 대한 이전 연구들이 해마의 크기와 규칙적인 신체 활동 사이에 직접적인 상관관계를 보였다고 밝혔습니다. 그러나 이번 새로운 연구에서 연구진은 뇌와 신체의 상호작용을 더 잘 이해하기 위해 신경계와 근골격계 기능을 살펴보았습니다.

"우리 연구는 운동이 어떻게 인지 기능을 직접적으로 향상시킬 수 있는지 증명하지 못했습니다."라고 콩 박사는 경고했습니다. "이미 여러 연구에서 규칙적인 운동이 성인의 인지 기능을 향상시킬 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 연구에서는 참가자들에게 규칙적인 운동을 하도록 요청하고 해마 크기의 변화를 추적했습니다."

"연구 결과에 따르면 유산소 운동을 규칙적으로 하는 사람들은 해마가 더 크고 공간 기억력 검사에서 향상된 성과를 보였습니다. 우리는 근육 관련 뉴런이 근육과 뇌 사이의 경로 중 하나에 어떤 영향을 미치는지에 초점을 맞췄습니다." — 공현준 박사

캘리포니아주 산타모니카에 있는 신경과학 연구소의 FitBrain 프로그램 책임자이자 수석 뇌 건강 코치인 라이언 글랫(CPT, NBC-HWC)은 이 연구에 참여하지 않았지만, 운동이 뇌에 미치는 영향을 완전히 이해하려면 시간이 걸릴 것이며, 향후 인간을 대상으로 하는 연구에서는 이를 고려해야 한다고 말했습니다.

글래트 박사는 "운동이 인지 기능에 미치는 영향을 관찰하는 데 필요한 기간은 운동의 종류, 강도, 빈도에 따라 다를 수 있으며, 개인의 연령, 기본 인지 기능, 건강 상태에 따라서도 달라질 수 있다"고 말했다.

"연구들은 일반적으로 몇 주에서 몇 달에 걸쳐 효과가 나타나는 것으로 나타났습니다. 향후 연구에서는 이러한 변수들을 고려하여 기간을 정확하게 평가하는 것이 중요합니다."라고 그는 말했습니다.

어떤 종류의 운동이 뇌 건강에 가장 좋은가요?

규칙적인 운동은 뇌 건강에 상당한 이점을 제공합니다. 예를 들어, 권투는 파킨슨병 환자에게 도움이 되는 것으로 알려져 있습니다.

글래트는 어떤 유형의 운동은 뇌 건강을 개선하는 데 다른 운동보다 더 효과적일 수 있다고 지적했는데, 특히 인지 기능이 필요한 운동의 경우 더욱 그렇다.

그는 "달리기, 수영, 자전거 타기와 같은 유산소 운동은 심혈관 건강을 개선하고, 뇌 기능에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 널리 알려져 있다"고 말했다.

"그러나 댄스와 팀 스포츠처럼 신체적, 인지적 요구가 결합된 활동은 협응력, 리듬, 실행 기능에 대한 요구로 인해 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다."라고 그는 덧붙였다.

운동은 인지 기능 저하를 역전시키거나 늦출 수 있을까?

콩 박사는 신체 활동이 노화와 관련된 인지 저하를 역전시키거나 늦출 수 있는 잠재력이 있다고 제안했습니다.

콩 박사는 "사람은 나이가 들면서 신경과 근육 사이에 잘 형성된 신경근 접합부가 점차 사라지는데, 이로 인해 신경 신호에 따라 근육을 조절하는 능력이 손상되고, 결과적으로 뇌 기능에 중요한 요소를 분비하는 능력이 감소합니다."라고 설명했습니다.

"적절한 훈련이나 근육 수축 자극을 통해 근육은 신경근 접합부를 유지하는 데 도움이 되는 요인을 생성하여 신경 손상을 예방할 수 있습니다. 결과적으로 노인은 기능적으로 지배받는 근육을 유지할 수 있으며, 이는 뇌의 인지 기능을 향상시키는 중요한 요인을 생성할 수 있습니다."라고 그는 지적했습니다.

글래트는 신체 활동 수준이 상대적으로 낮은 앉아서 지내는 생활 방식은 인지 기능 저하 위험이 더 높을 수 있다고 지적했습니다.

하지만 그는 유전, 생활방식, 환경적 요인 등 개인마다 차이가 다양하다고 경고했습니다.

"운동은 연령 관련 저하나 알츠하이머병과 같은 질환을 앓고 있는 사람들을 포함하여 인지 기능 장애가 있는 사람들에게 도움이 되는 중재 방법으로 점점 더 인식되고 있습니다. 신체 활동은 뇌로 가는 혈류를 개선하고 염증을 줄이며 성장 인자 분비를 촉진하여 인지 기능 유지 또는 향상에 도움이 될 수 있습니다."라고 글랫 박사는 말했습니다.

"운동은 인지 건강 유지에 도움이 되고 잠재적으로 인지 기능 저하 진행을 늦추는 데 도움이 되지만, 기존의 인지 장애를 역전시킬 수 있다는 증거는 아직 명확하지 않습니다. 대부분의 연구는 운동이 인지 기능 저하 속도를 늦추고 전반적인 뇌 건강을 개선할 수 있다고 시사하지만, 이미 확립된 인지 기능 저하를 역전시키기 위해서는 더 광범위한 연구가 필요합니다."라고 그는 경고했습니다.