수십 년 동안 과학자들은 뇌가 평생 동안 변할 수 있는지에 대해 의아해했습니다. 오늘날 우리는 그것이 가능하다는 것을 압니다.
신경과학자들은 이것을 “뇌 가소성”이라고 부릅니다. 신경 가소성(neural plasticity) 또는 신경 가소성(neuroplasticity)이라고도 하며, 때때로 새로운 뉴런의 생성으로 정의되는 신경 발생(neurogenesis)이라는 과정을 포함합니다.
아직 우리가 뇌에 대해 모르는 것이 많지만 전문가들은 뇌의 구조와 기능이 정적인 것과는 거리가 멀다는 데 동의합니다. 이 기사에서는 신경 가소성과 신경 발생에 대한 현재 연구, 이들이 노화에 미치는 영향, 뇌 건강을 증진하기 위해 할 수 있는 일에 대해 설명합니다.
뇌 가소성이란?
“뇌 가소성”은 일반적으로 경험이나 자극에 반응하여 평생 동안 스스로를 변형하고 재구성하는 신경계의 능력을 나타냅니다.
이 과정은 인간이나 포유류나 척추동물에게만 국한된 것이 아닙니다. 사실, 곤충조차도 신경 가소성을 나타냅니다.
인간 태아에서 뇌는 수태 후 몇 주 후에 발달하기 시작합니다. 유전자는 뇌 발달의 청사진을 제공하지만 스트레스, 호르몬, 식이, 약물 및 관계와 같은 환경 요인은 결과에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이것은 발달적 뇌 가소성으로 알려져 있으며 어린 시절 내내 계속됩니다.
두뇌 발달은 한때 사춘기 이후 몇 년이 지나면 완전히 멈춘다고 생각했지만, 이제 우리는 두뇌가 계속해서 적응하고 성인이 되어서도 잘 변한다는 것을 알고 있습니다.
변화는 발달 중인 뇌의 변화보다 확실히 덜 극적이지만 학습, 기억 형성, 질병 및 부상으로부터 회복하는 능력에 매우 중요합니다.
뇌 가소성의 유형
뇌 가소성에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
- 기능의. 기능적 가소성은 신경 활동과 연결성, 특정 사건이나 경험에 대한 반응으로 어떻게 변하는지를 나타냅니다. 예를 들어, 뇌졸중과 같은 부상 후 손실된 기능을 보상하기 위해 뇌의 특정 영역에서 활동이 증가할 수 있습니다.
- 구조적. 새로운 정보와 경험(예: 새로운 언어 학습, 음악 수업, 새로운 도시의 거리 탐험)은 뇌의 물리적 구조를 변화시켜 특정 영역의 크기를 늘리거나 줄일 수 있습니다.
작동 원리
뉴런은 신경계의 기초를 형성합니다. 이 세포는 외부 세계에서 정보를 수신 및 처리하고 신체 전체에 메시지를 전달하는 역할을 합니다.
뉴런은 시냅스라고 하는 틈을 가로질러 이동하는 전기 및 화학 신호를 통해 통신합니다. 이러한 연결은 학습에 도움이 되는 복잡한 신경망을 형성합니다.
뇌 가소성이 작동하는 방식에 대해 생각하는 한 가지 방법은 신경 과학자 Donald Hebb가 만든 캐치프레이즈입니다. “함께 작동하는 뉴런은 함께 연결됩니다.” 뉴런이 활성화되면 연결이 강화된다는 의미입니다.
그렇긴 하지만, 뇌 가소성은 분자, 세포 및 구조적 메커니즘을 포함하는 복잡한 과정이며 평생 동안 바뀔 수 있습니다.
뇌 가소성의 몇 가지 예는 무엇입니까?
가소성은 자궁과 뇌가 빠르게 발달하는 생후 첫 몇 년 동안 가장 큰 경향이 있습니다. 성인의 뇌도 변화할 수 있지만 가능성은 더 제한적입니다.
인간의 일생 동안 뇌 가소성에 대한 문서화된 사례가 많이 있으며, 그 중 일부는 아래에 설명되어 있습니다.
임신 중 정신 건강
에 따르면
또한, 연구원들은
조산아의 창의적 음악치료
82명의 유아를 대상으로 한 2020년 연구에서 연구자들은 MRI 스캔을 사용하여 창의적인 음악 요법이 조산으로 태어난 아기의 뇌 구조와 기능을 향상시킬 수 있는지 여부를 테스트했습니다.
연구자들은 사고, 사회적, 정서적, 운동 기능을 담당하는 뇌 영역에서 신경 활동과 연결성이 증가했다고 보고했습니다. 즉, 음악 요법은 미숙아로 태어난 아기의 두뇌 발달을 향상시킬 수 있습니다.
자폐 스펙트럼 장애(ASD)
2016년 메타 분석에 따르면 ASD가 있는 어린이는 비정상적인 신경 활동과 연결성을 갖는 경향이 있습니다. 이것은 다른 영역들 사이에서 사회적 상호 작용, 감정 인식 및 언어 기술에 대한 문제로 이어질 수 있습니다.
연구자들은 ASD를 가진 사람들이 특정 기술을 개발하도록 돕기 위해 고안된 행동 중재 후 뇌 활동을 평가한 6건의 연구를 평가했습니다.
그들은 표적 훈련이 신경 활동과 연결을 크게 변화시켜 자폐증 증상을 크게 개선할 수 있다고 보고했습니다. 효과는 특히 어린 아이들에게서 두드러졌습니다.
즉, 신경망을 강화하기 위해 뇌 가소성의 원리를 사용하는 행동 중재는 ASD의 증상을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
네w 어머니
임신과 산후 기간 동안 산모는 기능적 및 구조적 뇌 적응의 배열을 겪습니다.
기능적 가소성의 한 예는 기능적 MRI(fMRI) 연구에서 나옵니다. 그들은 새로운 산모가 보상, 동기 부여 및 감정 조절을 담당하는 신경 회로에서 증가된 활동을 경험한다는 것을 밝혔습니다.
연구에 따르면 이러한 영역의 활성화는 민감한 양육 행동과 아동과의 강한 정서적 유대감을 예측하는 지표입니다.
더욱이 산모의 뇌는 실제로 산후 기간에 크기가 증가합니다. 이것은 구조적 가소성의 예입니다. 연구자들은 이러한 성장이 육아와 관련된 뇌 영역에서 발생한다고 믿습니다.
에스물질 사용
물질 사용 장애는 보상 및 동기 부여, 습관 형성 및 의사 결정 과정과 관련된 뇌 영역에 지속적인 변화를 일으킬 수 있습니다.
2018년 리뷰에 따르면 이 과정은 연습과 강화를 통해 새로운 것을 배울 때 일어나는 일과 유사할 수 있습니다.. 그러나 물질 사용의 경우 학습이 유리하지 않습니다.
신경발생이란?
“신경발생”은 새로운 뉴런의 형성을 의미합니다. 이것은 뇌 가소성의 중요한 부분이지만 유일한 예는 아닙니다.
새로운 뉴런은 대부분 출생 전과 뇌가 아직 발달 중인 생애 초기에 형성됩니다. 그런 다음 그들은 신경계 내에서 광범위한 기능을 수행하기 위해 이동하고 분화합니다. 인간의 뇌에는 수천 가지 유형의 뉴런이 있습니다.
신경과학자들이 성인의 신경발생의 증거를 발견한 것은 최근의 일이지만 여전히 격렬한 논쟁의 대상입니다.
에 따르면
- 해마에서 뇌의 이 영역에 새로운 뉴런이 형성되면 장기 기억과 학습에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
- 뇌실하 영역에서 이 영역의 새로운 뉴런 생성은 우리의 후각과 관련이 있습니다.
뇌 가소성과 신경 발생의 중요성은 무엇입니까?
뇌 가소성은 배아에서 신경계가 형성되기 시작하는 순간부터 인간 발달에 매우 중요합니다. 사실, 뇌가 변하지 않고 진화하지 않는다면 인간의 삶은 어떤 모습일지 상상하기 어렵습니다.
새로운 자극을 기반으로 학습할 수 있는 능력이 없다면 우리는 여전히 독특한 개인이 될까요? 기술을 연마하거나, 사실을 배우거나, 추억을 만들 수 있을까요? 뇌졸중이나 외상성 뇌 손상을 입은 사람들이 회복할 수 있습니까?
뇌 가소성은 이러한 모든 적응 능력에서 중요한 역할을 합니다.
현재의 많은 연구는 또한 노화에서 신경가소성과 신경발생의 중요성에 초점을 맞추고 있습니다. 특히,
뇌 가소성과 신경 발생을 촉진하기 위해 무엇을 할 수 있습니까?
뇌 가소성은 사람마다 많이 다릅니다. 나이가 중요한 요소이지만 연구자들은 당신의 성격과 생활 방식도 나이에 영향을 미친다고 생각합니다.
그렇다면 특정 행동으로 신경 가소성과 신경 발생을 높일 수 있습니다. 여기에는 다음과 같은 입증된 조치가 포함됩니다.
- 규칙적인 운동. 규칙적인 운동을 하면 신경가소성이 촉진됩니다. 운동을 생활에 통합하고 규칙적으로 계속하려면, 당신이 좋아하는 활동을 찾아 움직이십시오.
- 스트레스 관리. 2022년 리뷰에 따르면 스트레스는 신경 가소성과 신경 발생을 감소시킬 수 있습니다. 스트레스를 완전히 피할 수는 없지만 스트레스의 영향을 최소화하고 관리하기 위한 조치를 취할 수 있습니다.
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영양가 있는 다이어트.
연구 지방과 설탕이 많이 함유된 식단이 성인의 신경 발생에 해를 끼칠 수 있음을 시사합니다. 반면에 심황과 같은 폴리페놀을 섭취하면 신경 가소성을 촉진할 수 있습니다. - 평생 학습. 학습은 뇌 기능을 향상시키는 입증된 방법입니다. 수업을 듣거나, 새로운 언어를 배우거나, 악기를 연주하거나, 책을 읽거나, 게임을 하거나, 퍼즐을 해보세요.
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양질의 수면. 수면은 시냅스 가소성에 중요한 역할을 합니다.
2017년 연구 . 수면의 우선 순위를 정하고 매일 밤 7~8시간의 수면을 목표로 하십시오. - 정신 건강 관리. 연구에 따르면 우울증은 신경 가소성을 예방할 수 있습니다. 대조적으로, 항우울제 치료는 성인의 신경 가소성을 증가시킬 수 있습니다.
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약물 사용 장애 치료. 알코올 및 물질 사용 장애는 신경 가소성을 감소시킬 수 있습니다.
2020년 리뷰 . 알코올이나 약물 사용을 관리하거나 중단하는 것이 어렵다면 지금 바로 도움을 받을 수 있습니다.
결론
가소성은 뇌가 일생 동안 새로운 상황, 경험 및 환경에 적응하도록 합니다. 뇌가 아직 발달 중이고 나이가 들수록 느려지는 배아와 아기에서 가장 두드러집니다.
그러나 성인기의 신경가소성의 많은 예가 있습니다. 사실, 연구에 따르면 학습과 기억과 관련된 뇌 영역이 새로운 뉴런을 키울 수도 있습니다. 이 과정을 신경발생이라고 합니다.
증가된 뇌 가소성은 또한 노화와 관련된 인지 기능 저하의 위험 감소와 관련이 있습니다. 규칙적인 운동, 균형 잡힌 식단, 스트레스 관리, 지속적인 학습을 포함하여 여러 가지 간단한 단계가 뇌 가소성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.
