"단 한 번으로도 충분해"…신체 운동, 인간의 기억 형성 촉진

美 연구팀, 신체 운동과 뇌 신경 활동 연구
뇌전증 환자, 운동 후 '해마 리플' 빈도 ↑
기억 장기적으로 안정화하는 신경 리듬

한 번의 신체 운동만으로도 인간의 기억 형성을 촉진할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

단 한 번의 신체 운동만으로도 인간의 기억 형성을 촉진할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 실험에 참가한 뇌전증 환자가 고정식 자전거를 타는 모습. 미국 아이오와대 연구팀

연합뉴스에 따르면 10일(현지시간) 미국 아이오와대 미셸 보스 교수팀은 과학 저널 '브레인 커뮤니케이션스'에서 운동 전후 뇌전증 환자들의 뇌 신경활동을 측정해 신체 운동과 뇌 네트워크 신경 활동의 연관성을 측정한 연구 결과를 발표했다.

연구팀은 아이오와대 헬스케어 메디컬 센터에서 17~50세 뇌전증 환자 14명을 모집해 20분 동안 고정식 자전거를 타게 했다. 또 뇌에 삽입된 전극을 이용해 신경 활동을 측정하는 두개내 뇌전도검사(iEEG)를 사용해 자전거 운동 전후의 뇌 활동을 기록했다.

실험 결과, '해마 리플(hippocampal ripple)'이라 불리는 신경 리듬의 발생 빈도가 참가자들이 운동 전 휴식 상태일 때보다 운동 후에 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 해마 리플은 운동 후 해마(hippocampus)와 학습·기억에 관여하는 주변 영역에서 기억을 장기적으로 안정화하는 것으로 알려졌다.

연구팀은 "과학자들은 쥐와 생쥐에게서 기억과 관련된 해마 리플 현상을 이미 기록했고, 인간에게도 해마 리플이 기억에 중요한 역할을 할 것으로 추정해왔다"며 "다만 리플 기록을 위해서는 뇌에 전극을 직접 삽입해야 하므로 이번 연구 이전에는 인간에게서 연관성을 확인하지 못했다"고 부연했다.

또 이러한 결과는 연구에 참여한 뇌전증 환자에게만 국한되지 않는 것으로 분석됐다. 연구를 주도한 보스 교수는 "운동 이후 관찰된 뇌 활동 패턴은 기능적 자기공명영상(fMRI)과 같은 비침습적 뇌 영상 연구에서 건강한 성인에서 관찰된 결과와 매우 유사하다"며 "이렇게 서로 매우 다른 연구에서 동일한 결과가 나타난다는 것은 운동이 기억 형성 관련 뇌 활동을 증가시키는 효과가 뇌전증에 특이적인 것이 아니라 운동에 대한 일반적인 뇌의 반응을 반영한다는 강력한 근거 중 하나"라고 설명했다.

보스 교수는 "이번 연구는 단 한 번의 운동만으로도 기억 처리의 확립된 신경생리학적 지표인 해마 리플에 변화가 유도된다는 사실을 보여주는 첫 직접적인 증거이자, 단 한 번의 운동이 기억과 인지 기능에 관여하는 신경 리듬과 뇌 네트워크를 빠르게 변화할 수 있다는 사실을 보여준다"고 말했다. 그러면서 "앞으로 운동 후 참가자들이 기억력 검사를 하는 동안 뇌 활동을 직접 기록하는 연구를 통해 운동과 기억 사이의 뇌 메커니즘을 보다 확실히 규명할 계획"이라고 덧붙였다.

김성욱 기자 abc123@asiae.co.kr