뇌과학자들이 ‘나이가 들수록 뇌가 굳어진다’는 속설과 달리 뇌 노화를 최대 13년까지 늦출 방법을 찾았다. ●AI·미세자기장으로 뇌활동 측정 스페인, 칠레, 아르헨티나, 아일랜드 공동 연구팀은 두 개 이상 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 한 개 언어 사용자보다 훨씬 젊다는 사실을 확인했다. 특히 구사하는 언어 수가 많을수록 뇌는 젊어지고 나이가 어릴 때 언어를 여러 개 배우면 뇌 노화 속도가 상당히 늦춰진다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 6일(현지시간)부터 닷새간 스페인 바르셀로나에서 열리는 ‘유럽 신경과학 연합 2026 연례 컨퍼런스’에서 발표됐다. 연구팀은 스페인어, 바스크어, 프랑스어, 영어 등 최대 4개 언어를 구사하는 스페인 바스크 지역 거주자 728명을 대상으로 인공지능(AI)과 미세 자기장으로 뇌 활동을 측정하는 뇌자도(MEG) 기술로 ‘뇌 노화 시계’를 구축했다. AI에게 각 연령대의 뇌 활동 특질을 가르친 셈이다. 이렇게 만든 뇌 노화 시계로 성인 남녀 144명의 뇌 연령을 측정하고 실제 나이와 비교했다. 그 결과 두 개 언어를 구사하는 사람은 단일 언어 구사자보다 뇌가 평균 6년 정도 더 젊은 것으로 나타났다. 세 개 언어 구사자는 7~8년, 네 개 언어 구사자는 13년 정도 더 젊었다. ●능숙도·시기 등도 뇌 노화와 관련 연구팀에 따르면 구사하는 언어 수뿐 아니라 능숙하게 구사하는 정도, 언어 학습을 시작한 시기도 뇌의 노화 지연과 연관이 있었다. 연구를 이끈 루치아 아모루소 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터 박사는 “뇌 노화에는 생활습관, 식단, 사회적 관계 등 다양한 요소가 관여하지만 학습이 미치는 영향은 특히 중요하다”고 밝혔다.

나이 들수록 휴대전화를 놔둔 곳이 헷갈리고 사람 이름이 얼른 생각나지 않아 당황스러울 때가 잦아진다. 많은 사람이 그저 노화의 과정이라고 생각하고 영양제나 약물에 의존하지만 현재 의학 기술로 인지 기능 저하나 치매 발병을 늦출 수 있는 기간은 길어야 수개월에 불과하다. 그런데 나이 들면 뇌가 굳어진다는 속설과 달리 ‘이것’은 뇌 노화를 최대 13년까지 늦출 수 있는 방법이 있다. 전 세계 뇌신경과학자들이 입을 모아 극찬하는 뇌의 안티에이징 비법은 외국어 학습이다. 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터, 칠레 아돌포 이바네즈대 라틴아메리칸 뇌 건강 연구소, 아르헨티나 산안드레스대 인지 신경과학 연구센터, 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린 뇌 보건 연구소 공동 연구팀은 두 개 이상 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 한 개 언어만 사용하는 사람보다 훨씬 젊다는 사실을 확인했다. 특히 구사하는 언어 수가 많을수록 뇌는 젊어지고 나이가 어릴 때 언어를 여러 개 배우면 뇌 노화 속도가 상당히 늦춰진다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 6~10일 스페인 바르셀로나에서 열리는 ‘유럽 신경과학 연합 2026 연례 컨퍼런스’(FENS)에서 발표됐다. 인간의 뇌는 수십억 개의 신경세포(뉴런)로 이뤄져 있으며 이들은 서로 소통을 한다. 그러나 나이가 들면서 뇌 연결성이 떨어지고 결국 기억력과 사고의 속도가 감퇴하게 된다. 연구팀은 스페인어, 바스크어, 프랑스어, 영어 등 최대 4개 언어를 구사하는 스페인 바스크 지역 거주자 728명을 심층 분석했다. 이들은 뇌 세포가 활성화될 때 발생하는 미세 자기장으로 뇌 활동을 측정하는 뇌자도(MEG) 기술과 인공지능으로 다양한 나이대 사람들의 뇌 활동 데이터를 분석해 ‘뇌 노화 시계’를 구축했다. 이를 통해 특정 나이대에서 정상적인 수준의 뇌 연결성이 어느 정도인지 밝혀냈다. 이어 이렇게 만든 뇌 노화 시계로 144명의 성인 남녀로 구성된 두 번째 집단의 뇌 연령을 측정하고 실제 나이와 비교했다. 연구 결과, 두 개의 언어를 구사하는 사람은 단일 언어만 구사하는 사람보다 뇌가 평균 6년 정도 더 젊은 것으로 나타났다. 세 개 언어를 구사하는 사람의 뇌는 7~8년, 네 개 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 13년 정도 더 젊은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 더 많은 언어를 구사하는 사람은 실제 나이를 바탕으로 추정되는 것보다 더 젊어 보이는 뇌를 갖는 경향을 보인다. 언어의 숫자뿐만 아니라 언어를 더 능숙하게 구사하는 능력과 이른 시기에 언어 학습을 시작하는 것도 뇌 노화의 지연과 연관이 있는 것으로 나타났다. 즉 다중언어 구사 여부와 함께 언어 경험의 깊이와 지속 시간도 중요하다는 것이다. 연구를 이끈 루치아 아모루소 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터 박사는 “뇌 노화에는 흡연, 식단, 사회적 관계 등 다양한 요소가 관여하지만 뇌를 활성화하는 데 필요한 학습이 미치는 영향은 특히 중요하다“며 “이번 연구는 2~4개의 언어를 배우는 것이 뇌를 더 오래, 더 젊게 유지하는 데 도움을 주고 일찍 시작할수록 더 좋다는 것을 보여준다”고 밝혔다.

어린아이를 키우는 부모들은 육아 프로그램이나 육아 관련 서적에서 아이들에게 ‘안 돼’라는 말을 쓰지 말라는 조언을 자주 듣는다. 안 돼라는 말을 자주 듣게 되면 세상만사에 대해 부정적 견해를 갖기 쉬워지기 때문이라는 것이다. 그런데, 어른들에게 ‘안 돼’ 또는 ‘노’라는 말은 오히려 대상에 대한 부정적 인식을 완화한다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕대 심리학과, 프랑스 고등사범학교, 독일 튀빙겐대, 프랑크푸르트 에른스트 스트륑만 신경과학 연구소 공동 연구팀은 ‘아니다’, ‘안 된다’는 부정이 포함된 문장은 의미를 반전시키는 것이 아니라 완화한다고 2일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 31일 자에 실렸다. 광고에서 법률 서류에 이르기까지 많은 소통 도구에서 부정 표현은 문구에 대해 명확한 이해를 감추기 위해 의도적으로 쓰이는 경우가 많다. 이 때문에 인공지능의 대규모 언어 모델에서도 부정이 포함된 문장을 해석하는 데 어려움을 겪는다. 인간이 언어를 사용하면서 부정적 단어들을 사용해 긍정 의미를 끌어내는 것처럼 단어들의 조합으로 새롭거나 복잡한 의미를 만들어 낸다. 그렇지만, 이런 과정이 어떻게 일어나고 상대가 어떻게 받아들여지는지 명확히 설명되지 않았다. 이를 밝혀내기 위해 연구팀은 실험 참가자들이 부정이 포함된 형용사 구문을 읽고 1점에서 10점 척도로 의미를 평가하도록 했다. 예를 들어 ‘정말 좋지 않다’ 또는 ‘정말 정말 좋다’라는 문장을 보고 1점(매우 나쁘다)부터 10점(매우 좋다)의 척도로 점수를 매기도록 했다. 이는 사람들이 부정이 포함된 문구를 부정이 없는 문구와 반대 의미로 해석하는지처럼 의미의 인식도를 측정하기 위한 것이다. 그 결과, 연구팀은 사람들이 부정이 없는 문구보다 부정이 포함된 문구를 해석하는 데 더 오랜 시간을 쓰는 것을 확인했다. 복잡성이 커질수록 부정이 의미 처리 속도를 늦추고 완화한다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 예를 들어 ‘덥지 않다’라는 문장을 보면 처음에는 ‘덥다’와는 완전히 반대쪽인 ‘춥다’에 가깝다고 해석했지만, 시간이 지날수록 ‘덥지 않다’를 중간 정도의 선선하다는 의미로 받아들이는 것이 관찰됐다는 것이다. 연구팀은 참가자들이 실험을 받는 동안 뇌자도(자기뇌파검사·MEG) 검사를 실시했다. 문구 해석 실험에서처럼 ‘춥다’, ‘덥다’와 같은 부정이 포함되지 않은 단순 표현보다 ‘덥지 않다’와 같이 부정 표현이 들어간 문구를 보면 뇌의 활동이 더 빨라지는 한편 실제 의미를 보다 완화해 받아들이는 것으로 나타났다. 독일 에른스트 스트륑만 신경과학 연구소 소장을 맡고 있는 데이비드 푀펠 뉴욕대 교수(신경과학)는 “이번 연구로 부정 단어가 우리 뇌에서 어떻게 작용하는지, 뇌가 의미의 미묘한 변화를 어떻게 해석하는지 알 수 있게 됐다”라면서 “부정 의미의 단어들은 사고의 극단을 완화하는 역할을 하는 것으로 확인됐다”고 말했다.

가스레인지를 껐나, 문은 제대로 잠갔나. ‘기억력이 떨어지는 건 아닌가’ 하는 불안감은 남녀노소 대다수에 해당된다. 최근 자기력이 소리와 음성을 기억하는 데 도움을 줄 수 있다는 주목할 만한 연구 결과가 나왔다. 캐나다 맥길대 인지신경과학과와 국제뇌연구소 공동연구팀은 자력이 소리와 음성을 기억하는 능력을 높일 수 있다는 연구결과를 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 23일자에 발표했다. 소리를 기억하고 이를 해석하는 ‘소리기억’은 다른 사람의 말과 글을 이해하고 계산을 하는 데 필수적인 능력이다. 치매나 외부 충격 등으로 기억력이 저하될 때 가장 먼저 음성기억력이 현저하게 떨어진다고 알려졌다. 연구팀은 17명의 건강한 성인을 대상으로 소리를 듣고 기억하는 과제를 수행하면서 뇌전도(EEG)와 뇌자도(MEG)로 뇌파를 측정했다. 그 결과 소리기억을 할 때 뇌에서는 세타파가 발생했다. 연구팀은 경두개 자기자극술(TMS)을 활용해 세타파와 같은 파장으로 뇌를 지속적으로 자극시켰다. TMS는 전자기 코일을 머리 표면의 특정 부위에 놓고 자기장을 통과시켜 두뇌 신경세포를 활성·억제시키는 뇌 자극방법이다. 연구팀은 TMS로 뇌를 자극하면 뇌의 세타파가 증폭되면서 음성기억력이 높아진다는 사실을 확인했다. 필립 알부이 맥길대 인지신경과학과 교수는 “퇴행성 뇌질환인 알츠하이머 치매로 인한 기억력 저하도 치료할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한때 모차르트 음악이나 바로크 음악을 들으면 머리가 좋아지고 학습 능력이 향상된다는 ‘모차르트 효과’와 ‘바로크 효과’가 알려지면서 학부모 사이에서 클래식 음악 열풍이 분 적이 있었다. 많은 연구자가 음악이 두뇌 발달에 도움이 된다는 점에는 공감하고 있지만 모차르트 효과나 바로크 효과가 정말 존재하는가에 대해서는 확신을 하지 못하고 있다. 미국 워싱턴대 학습 및 뇌과학연구소 패트리샤 쿨 교수와 크리스티안 자오 박사 연구팀은 어려서부터 음악을 듣고 악기를 연주하는 것이 두뇌의 언어중추 발달에 특히 도움이 된다는 연구 결과를 기초과학 분야 국제학술지 ‘미국국립과학원회보’(PNAS) 25일자에 발표했다. 연구팀은 생후 9개월 유아 47명과 부모를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 왈츠 음악을 들려주면서 탬버린, 캐스터네츠, 드럼 등 간단한 악기를 연주하도록 하고 다른 그룹은 블록 쌓기 같은 일반적인 놀잇감을 가지고 하루 15분씩 4주 동안 갖고 놀게 했다. 연구팀은 4주 후 아이들의 뇌를 ‘뇌자도’(MEG) 장치로 스캔했다. MEG는 자기장을 이용해 뇌 속 신경세포의 전기신호를 측정하는 기기로, 뇌의 활성화 부위를 찾는 데 이용된다. 그 결과 음악놀이를 한 아이들은 일반 장난감을 갖고 논 아이에 비해 청각피질과 전전두엽(前前頭葉)피질 부분이 더 많이 활성화되고 발달한 것으로 나타났다. 음악을 듣고 악기를 연주한 아이들은 그렇지 않은 아이보다 언어 구사 속도가 더 빠르다는 사실도 발견했다. 청각피질과 전전두엽피질 부분이 발달하면 시끄러운 환경에서도 주의 집중을 잘하고 규칙이나 패턴을 쉽게 찾아내는 것으로 알려져 있다. 쿨 교수는 “이번 연구는 어려서부터 음악을 듣고 악기를 배우는 것은 인지능력을 향상시키는 가장 좋은 방법이자 장기적으로 다양한 외국어를 익히는 데 도움이 된다는 사실을 보여 준 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자식이 좋은 언어능력을 갖길 원한다면 유아기 때 부터 악기를 손에 쥐어주는 것이 좋을 것 같다.최근 미국 워싱턴대학 연구팀은 음악이 아기의 뇌 특정 부위를 활성화시켜 결과적으로 언어능력을 키우는데 도움을 준다는 논문을 발표했다. 그간 음악이 유아기 아기들의 지능발달에 도움을 준다는 주장은 많았으나 명확한 증거로 제시된 적은 없었다. 이번에 워싱턴 대학 연구팀은 생후 9개월의 아기 39명과 부모를 대상으로 실험을 실시했다. 연구팀은 무작위로 두 그룹으로 나눠 한 그룹에게는 부모와 함께 악기를 흔들고 드럼을 치는 등의 음악 놀이를, 다른 그룹에게는 블록쌓기 등 일반적인 놀이를 시켰다. 이같은 실험을 한 달 동안 매일 12차례씩 15분 간 실시했으며 이후 아기의 뇌자도로 조사했다. 뇌자도(MEG)는 뇌혈관 속 미세전류를 측정하는 장치로 뇌가 얼마나 활성화돼 있는지 보여준다. 그 결과 음악 그룹에 속해있는 아기들이 청각과 전액골 피질(prefrontal cortex) 부위가 더 활성화되는 것으로 나타났다. 뇌의 이 부위는 관심을 조절하고 주위 패턴의 변화를 감지하는 것과 관련이 있다. 곧 주변에서 들리는 복잡한 소리 속에 존재하는 패턴을 인식하는 능력이 향상된다는 뜻으로 이는 언어능력에 있어서 필수적인 것이다. 연구를 이끈 패트리샤 쿨 박사는 "아기들에게 있어 음악은 잠재적으로 인지능력을 향상시킬 수 있는 경험"이라면서 "음악 놀이는 수많은 소리 속에 있는 패턴을 쉽게 찾아내게 만들며 이는 악기를 배우는 것은 물론 장차 외국어를 배우는데에도 도움을 준다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원회보’(Proceedings of the National Academy of Sciences) 최신호에 게재됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

서울대병원은 뇌종양 등 뇌질환 수술 때 환자의 뇌 상태를 정확하게 측정해 수술 후유증을 차단하도록 돕는 첨단 검사기기 ‘MEG(뇌자도)’를 최근 도입했다. 대당 가격이 20억원대에 이르는 MEG는 미국과 유럽, 일본 등지에서는 상용화가 됐으나 우리나라에 도입된 것은 이번이 처음이다.MEG 검사비용은 최소 50만원에서 최대 300만원 가량이다.이 병원 신경외과 정천기 교수는 “MEG는 뇌신경의 전기적 활동을 실시간 동영상으로 얻을 수 있을 뿐 아니라 자기장으로 인한 문제도 없다.”며 “감각, 운동, 청각, 시각, 기억 등의 뇌 기능이 뇌의 어느 부위에서 발생하는지 정확하게 찾아냄으로써 안전한 수술을 가능하게 한다.”고 설명했다.