한인 신경내과 전문의 ‘뇌파에 미치는 음악의 영향’ 임상연구

내가 좋아하는 음악을 듣는 것만으로도 불면증도 완화하고, 집중력도 높일 수 있다면?
아이디어만으로도 매우 흥미로운 이런 연구를 진행하고 있는 한인 1.5세 의사가 있어 화제다.
“뇌에는 수많은 신경세포들이 있고, 그 세포들은 연결돼 각각의 기능을 담당합니다. 이미 음악이 우리 뇌의 감정, 사고력, 집중력에 도움이 많이 된다는 것은 오랫동안 연구가 되어온 분야죠. 평소 자기가 좋아하는 잘 듣는 음악에 특별한 음향 효과를 첨가해 자신의 취약한 뇌 기능을 좀 더 활성화 시키고 능력도 좀 더 높일 수 있지 않나에 착안해 연구를 하게 됐습니다.”



음악에 특별한 음향효과를 첨가해
취약한 뇌 기능 활성화·집중력 향상 관찰
장원철 전문의 ‘흥미있는 실험’주목
“어떻게 쓰느냐에 따라 뇌기능 달라져”

‘뇌파에 미치는 음악의 영향’에 관한 임상연구를 진행하고 있는 LA 한인타운의 장원철 신경내과전문의는 “흔히들 나이가 들면 뇌가 굳어서 뇌기능이 떨어지고, 태어나면서 아이큐가 결정된다고 하지만 이전에 발표된 다른 여러 연구를 통해서, 또 나의 여러 임상 경험을 봐서도 뇌는 항상 변한다는 것을 발견할 수 있었다”며 “뇌를 어떻게 쓰느냐에 따라 뇌기능이 더 좋아질 수도 있고 더 나빠질 수도 있다”고 지적했다.
뇌는 쓰면 쓸수록 변화한다. 사람의 뇌세포는 100억개 이상이 있으며 그 세포들은 모두 연결돼 감정, 행동, 움직임 및 감각 수용기능 등 각 부분이 밸런스를 이루며 조화해 기능한다. 물론 사람마다 뇌세포 수는 다르다. 10년 전까지만 해도 사람은 태어날 때 이미 뇌세포의 개수가 정해져 있고 나이 들수록 수가 줄어든다는 것이 통설이었지만, 솔크 생물학 연구소와 컬럼비아대 연구팀은 나이와 관계없이 사람의 뇌세포는 언제든지 늘어날 수 있다는 것을 발견했다. 또 지난 2007년 컬럼비아대 메디칼 센터팀이 발표한 연구에 따르면 운동이 단순히 뇌세포의 수를 늘릴 뿐 아니라 두뇌에 평소의 두 배나 되는 피를 공급한다는 것도 밝혀졌다.
음악이 뇌세포에 미치는 영향에 대한 연구도 다양하다. 음악이 집중력을 높인다는 여러 연구도 나와 있다.



“디지털화한 정보 깔아넣은 음악
기억력·집중력 향상 기대”

장 전문의는 자신의 연구에 대해 “평상시 자기가 좋아하고 듣는 음악에 디지털화한 효과를 입혀 그 음악을 듣는 것으로 뇌기능을 자극하고, 향상시키는 것”이라며 “뇌에 수백만개의 방송국이 있다고 생각하고, 방송국마다 자기 주파수가 있다고 보면 좋은 방송국의 주파수를 음악에 깔아주어 전체적인 뇌의 환경이 좋은 쪽으로 변할 수 있게 하는 것”이라고 설명했다.
노래에 깔려 있는 특수한 기능이 뇌 기능을 활성화 시키고 뇌 각 부분들이 상호 커뮤니케이션을 잘 하면서 조화를 이루며 잘 움직일 수 있다는 것이다. 마치 근육을 단련하듯이 특정한 효과를 입힌 음악을 통해 뇌의 특정 기능을 강화시키거나 약하기 때문에 생기는 여러 움직임을 미리 차단할 수도 있다는 것이 장 전문의의 설명이다.
현재 건강한 성인 남녀 20~30대 30명 정도를 대상으로 임상실험을 진행 중으로 실험 참가자들의 뇌파를 검사하고, 컴퓨터로 분석해 뇌파를 통해 피 실험자의 뇌의 어떤 부분이 취약하고, 또 실험 후 뇌의 어떤 기능들이 좋아지는지를 분석하고 있다.
그룹은 2개로 나눠 디지털로 특별한 음향 효과를 넣은 음악을 듣는 그룹과 그냥 보통 음악을 듣는 그룹으로 나눠 비교한다. 또한 뇌파 검사를 통해 과학적으로 특별 음악을 들은 그룹의 뇌 기능이 어떻게 변했는지를 살피고 있다.

뇌기능 향상
성인남녀 30여명 임상실험 진행중
“100억개 이상 뇌세포 나이 들어도 활성화”

장 전문의는 “뇌의 기능을 어떻게 하면 최대화 시킬 수 있나를 찾다가, 음악은 누구나 듣는 일이고 또 쉽게 접할 수 있는 방법을 통해 뇌를 최상으로 능률적으로 기능하게 할 수 있고 많은 사람들이 혜택을 볼 수 있는 것을 찾다가 연구를 진행하게 됐다”고 말했다.
디지털화한 정보를 깔아 넣은 음악을 듣는 것만으로도 뇌의 많은 부분이 활성화를 돕게 되는데, 구체적으로 강박관념, 불면증, 정서불안, 과도한 긴장 등의 부정적 두뇌 활동을 완화시킬 수 있으며 또한 기억력 및 집중력 증진, 자발성 및 창의성 개발 등 긍정적 두뇌활동을 강화시킬 수 있다고 한다.
피실험자는 통증과도 연계해 두통 및 회복을 돕는 음향을 입힌 음악, 집중력을 높이는 음악, 뇌 활동을 자극해 뇌 학습능력을 높이는 음악, 정신적인 피로를 덜어주는 음악, 불면증 완화 및 면역 기능강화, 낮 시간의 피로 회복, 휴식과 안정을 취하게 하는 음악 등 특수 음향효과를 입힌 음악 등을 듣게 되는데, 특정 파(wave)가 입혀져 있지만 그냥 일반 음악을 듣는 것과 다를 바가 없다.
장 전문의는 “어떤 자극은 뇌를 건강하게 만들어주는 반면 어떤 자극은 오히려 더 안 좋다”며 “피 실험자의 취약 부분을 활성화 시킬 수 있는 음향효과를 통해 뇌 기능을 자극하는 것으로 전체적으로 뇌가 활성화 돼 신경세포 간에 가장 능률적으로 밸런스를 이루고 주위 환경 변화에도 잘 대응할 수 있게 하는 것”이라 설명했다.
뇌를 오케스트라 심포니라고 한다면 어느 한 부분만 연주하는 것이 아니라 뇌의 특수 부분들이 자극을 받고 전체 활성화와 조화를 이뤄 뇌 기능을 극대화 한다는 것.
또 장 전문의는 뇌 질환과도 연계해 병의 속도를 느리게 한다든지 등 연구 범위도 넓힐 예정이다. 현재 피실험자도 더 모집 중이다. 건강한 20~30대 사이면 문의해 볼 수 있다. 문의 (213)484-6000

뇌를 건강하게 하려면

독서·바둑 등 지적인 활동과
야채 과일 초컬릿 등 섭취 효과

신체를 단련하듯 두뇌도 운동이 필요하다. 하루 1시간가량 신경세포를 자극하는 운동을 하면 기억력 감퇴를 줄일 수 있다. 특히 독서나 바둑, 장기, 게임, 영어 단어 외우기, 산수 문제 풀기 등 지적인 훈련이 좋다. 지적인 자극을 가하면 뇌신경세포의 회로가 두꺼워지고 넓어져 뇌 용량이 커진다.
하지만 뇌세포를 줄이는 요인도 있다. 설탕이나 지방이 많은 음식, 니코틴, 코카인 등은 뇌의 크기를 줄인다. 특히 과도한 술과 담배도 삼가는 게 좋다. 술은 뇌세포를 파괴하고, 담배는 뇌혈류를 감소시키기 때문이다.
뇌에 산소를 풍부하게 하고 뇌세포 파괴를 막기 위해서는 야채와 과일을 충분히 섭취하는 것도 한 방법이다. 또 적당한 양의 초컬릿, 차, 블랙베리 등은 기억력을 향상시킨다.
발을 열심히 사용하는 것도 말초신경을 자극, 건망증을 퇴치하는 좋은 방법이다. 뇌졸중 환자가 마비된 손발을 물리치료로 열심히 움직이는 것도 결국 손상된 뇌신경을 활성화하기 위한 것이다.
또한 긍정적인 사고는 뇌신경 세포를 활성화하는 것으로도 알려져 있다.


뇌 이해하기

대뇌 피질에 100억~200억개 신경세포 존재

인간의 뇌는 크게 뇌간, 소뇌, 대뇌로 나뉜다. 뇌의 각 부분은 치밀하게 연결돼 있어 한 부분이 어떤 한 기능을 전담한다고 하기는 힘들다. 뇌 신경세포는 시냅스라 부르는 신경세포 돌기들이 복잡하게 연결돼 상호교통하며 활동한다.
전체 뇌에서 차지하는 비중이 80%나 되는 부분은 바로 대뇌. 대뇌는 감각과 사고의 기능을 담당한다.
대뇌 피질에는 100억에서 200억개의 신경세포가 존재하고 있다. 대뇌피질은 고등생물일수록 발달해 있다. 대뇌피질은 기능에 따라서 크게 전두엽, 두정엽, 후두엽, 측두엽의 네 부분으로 나뉘는데, 전두엽은 생각, 기억력, 사고력 등을 관장한다. 두정엽은 대뇌피질의 바깥쪽 표면과 안쪽 표면에 걸쳐 있으며 맛과 온도, 촉각 등을 담당하고, 읽기 및 수학을 하는 일을 돕는다. 또 인체 해당기관에 운동명령을 내리는 운동중추가 있는 곳이며, 손과 눈의 협응력을 제어한다.
후두엽은 뒤통수엽으로도 불리며, 시각 중추가 있고 눈에 들어온 시각 정보를 분석하고 이미지를 기억한다. 측두엽은 귀로 들어오는 정보를 처리하는 곳으로 언어 기능, 음악 같은 청각 처리, 장기 기억 및 정서 등을 담당한다.
뇌간은 생명과 직결된 중추다. 생명을 유지하는 일을 주된 임무로 하고 있다. 뇌간의 가장 아래쪽인 연수 부분은 호흡과 심장 운동을 조절하는 생명 중추가 있다. 그 외에도 혈관의 수축과 이완, 하품, 기침, 재채기, 구토 등의 반사 작용도 뇌간에서 이루어진다. 대뇌나 소뇌는 어느 정도의 손상이 있더라도 그 손상이 죽음으로 이어지지는 않는 반면에 뇌간의 손상은 바로 죽음으로 이어진다.
소뇌는 운동을 관장한다. 깊게 주름이 지어져 있는 소뇌는 몸의 평형을 유지하고 공간 운동을 조절한다. 조건 반사와 감각 기관의 활동도 조정하고, 대뇌만큼은 아니지만, 간단한 학습, 기억 기능도 있다고 알려져 있다.

<정이온 객원기자>