소비라이프 / 김요찬 소비자기자]
운동이 근육을 강화하고 심폐 지구력을 높인다는 사실은 오래전부터 알려져 있었지만, 최근 연구에서는 운동이 뇌 자체를 변화시켜 지구력 향상에 중요한 역할을 한다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 미국 펜실베이니아대학교 연구진은 반복적인 운동이 특정 뇌 회로의 활동을 변화시키며, 이러한 변화가 몸이 더 오래, 더 빠르게 달릴 수 있도록 돕는다는 연구 결과를 발표했다. 연구진은 운동이 단순히 신체를 단련하는 것을 넘어 뇌 기능까지 재구성할 수 있다고 설명했다.
연구는 국제 학술지 뉴런(Neuron)에 게재됐으며, 실험에서는 러닝머신 운동을 한 생쥐들의 뇌 활동 변화를 분석했다. 연구진은 운동 직후뿐 아니라 운동이 끝난 뒤에도 뇌의 특정 영역에서 강한 활동이 계속된다는 사실을 확인했다. 특히 에너지 사용과 체중, 혈당 조절을 담당하는 복내측 시상하부(VMH)의 신경세포가 가장 활발하게 반응했다.
연구팀은 이 가운데 SF1 뉴런이라고 불리는 특정 신경세포에 주목했다. 이 세포들은 생쥐가 달리는 동안 활발히 작동했을 뿐 아니라 운동이 끝난 뒤에도 최소 1시간 이상 활동을 유지했다. 연구진은 이러한 지속적인 뇌 활동이 단순한 운동 반응이 아니라 신체 적응 과정과 직접 연결되어 있을 가능성이 높다고 설명했다.
2주 동안 매일 러닝머신 운동을 진행한 생쥐들은 이전보다 훨씬 긴 거리를 달릴 수 있었고 더 빠른 속도를 유지했다. 또한 운동 초기보다 더 많은 SF1 뉴런이 활성화됐으며, 활동 강도 역시 크게 증가한 것으로 나타났다. 이는 반복적인 운동이 뇌 회로 자체를 훈련시키고 있다는 점을 시사한다.
연구진은 이어 SF1 뉴런의 신호 전달 기능을 차단하는 실험도 진행했다. 그 결과 뉴런 활동이 막힌 생쥐들은 훨씬 빨리 피로를 느꼈으며, 2주 동안 운동을 반복해도 지구력 향상이 거의 나타나지 않았다. 특히 운동 중에는 뉴런이 정상적으로 작동하더라도 운동 직후에만 활동을 차단해도 지구력 증가 효과가 사라졌다는 점이 연구진을 놀라게 했다.
이 발견은 운동 후 회복 과정에서 일어나는 뇌 활동이 몸의 적응 능력을 결정할 수 있다는 가능성을 보여준다. 연구진은 운동 후 SF1 뉴런의 지속적인 활동이 저장된 포도당 사용을 최적화해 근육과 심장, 폐가 더 효율적으로 회복하도록 돕는 것으로 추정하고 있다.
최근 다른 연구들에서도 운동과 뇌 기능의 관계가 주목받고 있다. 규칙적인 유산소 운동이 기억력과 집중력 향상에 도움을 주고 우울감 감소와 스트레스 완화에 긍정적인 영향을 미친다는 결과들이 잇따라 발표되고 있다. 특히 운동 후 뇌에서 분비되는 다양한 신경전달물질과 성장인자가 신경세포 연결을 강화하며 학습 능력과 정신 건강 개선에 관여하는 것으로 알려져 있다.
전문가들은 이번 연구가 운동의 효과를 바라보는 관점을 크게 바꿀 수 있다고 평가한다. 지금까지는 근육량 증가와 심폐 능력 향상 같은 신체 변화에 초점이 맞춰졌지만, 앞으로는 운동이 뇌를 어떻게 훈련시키고 회복을 조절하는지에 대한 연구가 더욱 중요해질 것으로 보인다.
