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뇌는 다양한 운동에 각기 다르게 반응합니다

팩트체크 완료
운동과 뇌

한눈에 보는 정보 -

  • 강도가 낮은 운동과 높은 운동은 운동에 따라 휴지기에 뇌 안의 특정 기능상의 네트워크에 영향을 미치게 됩니다
  • 두 유형의 운동 모두 한 연구에서 긍정적인 기분의 상당한 증가를 보였고 부정적인 기분에는 그 어떠한 변화도 보이지 않은 반면, 기능적인 연결 네트워크에서의 차이가 확인되었습니다
  • 저강도의 운동 이후, 인지 처리 및 주의력과 관련된 기능적인 연결성은 증가한 반면, 고강도 운동 후에는 정서적, 감정적 처리와 관련된 네트워크상의 기능적인 연결성이 증가하고 운동 기능과 관련된 네트워크상의 기능적인 연결성은 감소한 것으로 나타났습니다
  • 다리 근력은 뇌 건강의 강력한 예측자로 활용될 수 있습니다
  • 요가가 뇌 건강에 미치는 체계적 검토에서는 이러한 형태의 운동이 잠재적으로 노화와 관련된 신경 퇴행적 감소를 완화할 수 있다고 밝혔습니다
  • 고강도 인터벌 트레이닝에서 저강도 운동, 근력 운동 및 요가에 이르기까지 많은 다른 형태의 운동에서 얻을 수 있는 이점이 존재합니다. 즉, 규칙적으로 다른 운동을 운동 루틴에 번갈아 가며 수행하면 뇌를 튼튼하게 유지할 수 있습니다
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Dr. Mercola

운동은 뇌 건강에 좋지만, 다른 형태의 신체 활동이 신체의 다른 부위에 영향을 미치는 것과 마찬가지로, 각기 다른 운동이 다른 뇌 부위에 영향을 미치게 됩니다.

연구원들은 저널 뇌가소성(Brain Plasticity)에서 글을 기고하여, 어떻게 운동에 따라 저강도 및 고강도 운동이 휴지기에 뇌 안의 특정 기능적인 네트워크에 영향을 미치는지 살펴봤습니다.

신체 활동은 운동 후 수 분 및 수 시간 내에 뇌에서 정서적, 인지적, 주의력 처리에 영향을 미치는데, 연구원들은 이것이 일관적인 뉴런 활동에서 나타나는 변화, 즉 '휴지기 상태의 기능 연결성(rs-FC)' 때문이라고 생각하고 있습니다. 과거 연구들에서는 장기간의 반복 운동 훈련에 따라 휴지기 상태의 기능 연결성이 증가한 사실을 발견했습니다.

예를 들어, 16주간의 운동을 통해 우측 해마방회(right parahippocampal gyrus, 또는 '우측 해마곁이랑') 및 운동, 감각 및 기분 조절 영역 사이의 휴지기 상태의 기능 연결성이 증가한 반면, 12주간의 운동을 통해서는 운동 수행의 개선을 나타내는 기능상의 연결성이 증가한 것과 관련되었다고 밝혔습니다.

하지만, 그들의 연구는 운동이 휴지기 동안 뇌내 기능상의 네트워크에 미치는 일시적인 효과를 들여다본 최초 연구였습니다.

낮은 강도 및 높은 강도의 운동이 뇌에 각기 다르게 영향을 미칩니다

독일 본에 소재한 본 의대(University Hospital Bonn)에서 수행한 연구에서는, 과거 2년 동안 최소 일주일 동안 3회, 각 45분간 운동을 수행해왔던 25명의 남자 운동선수를 대상으로 했습니다.

이들은 30분 동안 낮은 강도 및 높은 강도의 운동을 여러 날 동안 수행했으며, 뇌의 기능적인 연결성을 모니터하기 위해, 휴지기 상태 기능성 자기공명촬영법(rs-fMRI)이 활용되었습니다.

참가자들은 또한 운동 세션 이전과 이후 그들의 기분에 관련된 질문지를 작성했습니다. 두 운동 유형 모두 긍정적인 기분의 상당한 증가를 보였으며, 부정적인 기분에는 그 어떠한 변화도 보이지 않았지만, 차이점은 기능적인 연결 네트워크상에서 확인되었습니다.

특히, 저강도 운동 이후, 인지 처리 및 주의력과 관련된 기능적인 연결성은 증가한 반면, 고강도 운동 이후에는 정서적, 감정적 처리와 관련된 네트워크상의 기능적 연결성이 증가하고 운동 기능과 관련된 네트워크상의 기능적인 연결성은 감소했습니다.

본 의대(University Hospital Bonn)의 책임 연구원 앤젤리카 슈미트(Angelika Schmitt)와 헤닝 보커(Henning Boecker) 박사는 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.

"우리는 기능적인 신경 촬영술이 신체-뇌 사이의 상호 관계를 밝혀내는 데 있어 주요한 영향을 미칠 것이라고 생각합니다.

이러한 새로운 방법들은 우리에게 운동선수 그룹의 뇌를 직접적으로 '들여다보도록' 허용하며, 아마도 이보다 훨씬 중요한 사항은 뇌 구조와, 좌식 생활에서 건강한 생활 방식으로 변화해 가는 것과 관련된 기능상에서 나타나는 동적인 변화를 이해할 수 있도록 해줍니다."

고강도 운동은 기억력을 높여줍니다

기억력

운동은 다양한 메커니즘을 통해 뇌와 기분에 이점을 제공해줍니다. 이는 가바(GABA)가 분비되는 새로운 뉴런에 따라 잘 흥분되는 새 뉴런을 생성하게 되는데, 과도한 신경 발화를 억제하여 자연 상태의 차분함을 이끌어내는 데 도움을 줍니다.

이러한 효과는 기분을 좋게 하는 운동의 이점이 운동 후에 바로 나타나며, 장기적으로도 그 효과가 지속된다는 점을 제외하고, 항우울제가 작용하는 방식과 유사하게 나타납니다. 기분 증진 이외에도, 고강도 운동은 해마 기능을 개선함으로써 기억력을 증진하는 데 도움을 준다고 캐나다 연구에서 밝히고 있습니다.

해당 연구에서는 95명의 건강한 젊은 성인을 대상으로 진행했습니다. 한 그룹은 6주 동안 고강도 인터벌 트레이닝과 인지 훈련을 완료했으며, 다른 치료 그룹에서는 고강도 인터벌 트레이닝만 실시했고, 통제 그룹에서는 활동을 하지 않고 인지 훈련도 하지 않았습니다.

고강도 인터벌 트레이닝 그룹 모두 고간섭 기억력에서 상당한 개선을 경험했습니다. 간섭 기억력이 좋다는 것은 새로운 정보를 균일하게 통합할 수 있다는 의미로, 이를 통해 오래된 정보와 새로운 정보를 구별할 수 있습니다.

게다가, 가장 많은 운동을 한 사람들은 뇌세포의 성장과 생존을 지원해 주는 뇌유래신경영양인자(BDNF)가 더욱 증가한 것으로 나타났습니다.

고강도 운동은 또한 알츠하이머병 등 치매의 위험을 낮추는 데 중요한 역할을 하거나 이미 치매로 진단된 사람들의 기억력을 개선해줍니다. 책임 연구 저자인 제니퍼 헤이즈(Jennifer Heisz)는 보도 자료에서 다음과 같이 언급했습니다.

"운동을 통한 이러한 유형의 기억력 개선은 이전에 확립되었던 유산소 운동과 더 나은 학업 수행 간의 관계를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 수명의 끝자락에서, 우리는 노년기에 접어들게 됨에 따라 치매와 같은 질환에 의해 발생한 기억력 손상이 있는 사람들에게서 훨씬 더 많은 이점을 기대할 수 있습니다."

심혈관 건강의 개선은 뇌에 좋습니다

건강한 몸매를 유지하는 것은 건강 유지에도 필수적이며, 한 가지 유형의 운동은 심혈관 운동으로, 이는 혈액이 심장과 뇌로 얼마나 잘 순환되어 들어갈 수 있는지에 대한 측정치로써 활용될 수 있습니다.

스웨덴의 예테보리 대학의 연구원들은 가장 많은 심혈관 운동을 했던 여성들에게서 보통 정도의 운동을 했던 사람들보다 치매의 위험이 88% 더 낮게 나타났다고 밝혔습니다.

또한, 심지어 중간 정도의 운동을 계속하는 것조차 가치가 있는데, 왜냐하면 낮은 정도의 운동을 했던 여성들이 중간 수준의 운동을 했던 여성들보다 치매에 걸릴 위험이 41% 더 높았기 때문입니다.

이 경우, 건강은 운동과 동일하지 않으며, 연구에서는 여성들이 얼마나 자주 운동했는지에 대해서는 측정하지 않았습니다. 사실상, 좋은 심혈관계 건강과 운동은 나이가 듦에 따라 뇌 조직을 보호할 수 있습니다.

예를 들어, 과거의 연구에서는 운동이 노화 관련 뇌 수축을 예방하며, 전두엽, 측두엽 및 두정엽의 회색질과 백질을 보호해 줌으로써 인지 감퇴를 예방해 준다고 밝혔습니다. 연구 저자는 다음과 같이 지적했습니다.

"이러한 결과는 심혈관 건강이 노령화 인구에서의 뇌 조직을 아낄 수 있다는 것과 관련이 있다는 사실을 암시합니다. 게다가, 이러한 결과는 노인들의 중추신경계 건강 유지 및 강화와 인지 기능화에 있어 유산소 운동이 강력한 생물학적 기초를 나타낸다고 암시합니다."

유사한 발견 사항은 다른 과학자들에 의해 발견되었습니다. 70세를 시작으로 600명 이상의 노인들을 추적했던 하나의 관찰 연구에서는 가장 많은 신체적 운동에 관여했던 사람들이 다음 3년 동안 뇌 수축이 최소한으로 발생했다고 밝혔습니다.

뇌 건강과 관련된 다리 근력

근력 운동 또한 뇌 건강에 있어 유익한 역할을 하며, 이에는 다리 근육에 대한 운동이 포함됩니다. 흥미롭게도, 만일 여러분이 중량 부하 운동(load-bearing exercise)을 수행할 수 없다면 근육량을 잃을 뿐만 아니라 신체의 화학적 성질이 신경계와 뇌 또한 악화시키는 방식으로 영향을 받게 됩니다.

다리 근력을 활용하지 않음으로써, 'CDK5Rap1'이라고 불리는 유전자는 역효과를 나타내게 되는데, 이 유전자는 미토콘드리아 건강과 기능에 중요한 역할을 합니다.

"심각한 운동 제한이 운동과 대사 시스템뿐만 아니라 신경계에도 영향을 미치게 되어, 신경 생성을 변화시키고, 운동 뉴런 및 근육 세포 사이의 상호 관계를 변경시키게 됩니다."라고 연구원들은 학술지 신경과학 프론티어스(Frontiers in Neuroscience)에 기고했습니다.

연구원들은 또한 운동 감소, 근육 미활용 및 뇌 대사 사이에 연관성이 존재한다고 덧붙였습니다. 근육을 활용하고 강화함으로써 뇌에 이점을 줄 수 있다는 점에서 그 반대 관계 역시 마찬가지입니다.

다시 운동에 의해 자극받은 뇌유래신경영양인자는 뇌의 신경 발생을 촉진하지만, 신경근육계에서 뇌유래신경영양인자는 근육의 가장 중요한 요소인 신경 운동의 감소를 보호하게 됩니다. 신체는 중량 부하를 견디도록 설계되어 있으며, 중량 부하 운동은 뇌가 최적으로 기능하도록 하는 데 필요합니다.

저널 노년학(Gerontology)의 2016년의 한 연구에서는 왼쪽 근육을 움직이는 것이 나이가 듦에 따라 인지 기능을 유지하도록 하는 데 도움을 준다고 밝혔습니다.

연구 저자에 따르면, 단순히 좀 더 걷는 것만으로도 노령기로 접어들면서 뇌 기능을 잘 유지하도록 도움을 줄 수 있다고 합니다. 해당 연구에서는 43세에서 74세까지의 324명의 여성 쌍둥이를 10년 동안 추적하여 인지 기능과 다리 근력을 시험했습니다.

흥미롭게도, 다리 근력은 연구원들이 검토했던 그 어떠한 기타 생활 방식 요소들보다 뇌 건강에 있어 더 좋은 예측자인 것으로 확인되었습니다.

일관적으로, 다리 근력이 가장 튼튼한 쌍둥이 여성이 다리 근력이 약했던 나머지 쌍둥이 여성보다 나이가 듦에 따라 더 나은 인지 기능을 유지하는 것으로 나타났습니다. 다리 근력이 더욱 튼튼할수록 점차 시간이 지나면서 노화와 관련된 뇌 변화를 덜 겪는 것으로 나타났습니다. 해당 연구에서는 다리 근력을 개선하는 것이 건강한 노화에 있어 중요하다고 언급했습니다.

"다리의 힘은 쌍둥이들이 서로 공유하는 동일 유전자에 대한 조절과 조기 생활 환경에도 불구하고, 인지 노화 및 전반적인 뇌 구조를 나타내는 예측자가 됩니다. 장기적으로 다리 힘을 개선하기 위한 것을 목표로 하는 간섭은 건강한 인지 노화라는 보편적인 목적을 달성하는 데 도움을 줄 수 있습니다."

요가 또한 뇌 건강을 개선합니다

운동 프로그램의 가장 훌륭한 유형은 다양한 범주의 활동을 통합하는 것인데, 부분적인 이유로는 다른 형태의 활동이 다른 건강상의 이점을 제공해주기 때문입니다. 요가는 이와 다르지 않으며, 이 또한 회백질 용량 증가 등, 뇌 건강에 이점을 제공해줍니다.

요가는 호흡 운동 및 명상을 자세와 결합함으로써 '우울, 불안 및 스트레스 상태의 개선'을 포함하여 상당한 심리학적 이점을 제공하는 고유한 정신-신체 활동의 형태를 제공해줍니다.

학술지 통합신경과학 프론티어스(Frontiers in Integrative Neuroscience)에 글을 기고한 연구원들은 요가가 신경보호적인 효과를 나타내며, 활동의 빈도와 전문가의 경험에 따라 그 효과는 다르게 나타난다고 밝혔습니다.

"이러한 데이터에서는 요가 실습이 매우 확증된 노화 관련 뇌 전체의 회백질의 감퇴에 대한 신경 보호적 효과를 나타낸다고 암시하고 있는데, 이는 우리의 통제 그룹상에 명백히 나타납니다.

이 데이터에서는 또한 경험이 증가하는 것(요가 실천 햇수)이 요가 실천의 시간을 매주 증가시키는 것보다 뇌에 미치는 영향에 더 차이를 나타낸다고 밝히기도 했습니다.

전체적인 뇌의 쇠퇴 분석에서는 요가 경험이 더 많을수록 회백질이 증가하는 것으로 나타났습니다. 마지막으로, 자세, 호흡 운동 및 명상은 매주 요가 수행의 양과 관련된 4개의 뇌 영역의 구조적인 변화에 다르게 영향을 미쳤는데, 이는 이러한 구조에서 발생하는 처리의 각기 다른 특성과 일관된 것으로 나타났습니다."

뿐만 아니라, 요가가 뇌 건강에 미치는 영향에 관한 체계 분석에서는 이러한 형태의 운동이 잠재적으로는 노화 관련 및 신경퇴행 감소를 완화시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.

요가의 뇌 구조, 기능 및 뇌 혈류에 미치는 영향을 들여다본 11개의 검토 연구에서, 연구원들은 요가가 뇌의 해부학에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했습니다.

그들은 "여러 연구에서 요가 실천이 해마의 구조 및/혹은 기능, 편도체, 전두엽, 대상엽 및 디폴트 모드 네트워크 등의 (default mode network) 뇌의 네트워크에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 입증하고 있습니다."라고 언급했습니다.

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다른 종류의 활동들을 규칙적으로 교대해 가며 운동 루틴에 포함하는 것은 여러분의 생애 전반에 뇌와 신체 건강을 튼튼하게 유지하도록 해줄 것입니다.