유산소운동 하면 인지력 높아진다

과학기술

유산소운동 하면 인지력 높아진다
회백질 늘어나고 '집행 기능' 되살려

2019.01.31 10:01 김병희 객원기자

운동은 신체뿐만 아니라 정신적인 면에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 인지력이 떨어진 노인들이 신체운동을 하면 알츠하이머병 발병을 지연시킬 수 있을 것이라는 연구도 나와 있다.

최근의 새로운 연구에 따르면 유산소 운동(aerobic exercise training)이 중년들뿐만 아니라 젊은 성인들의 인지력을 향상시키는 것으로 밝혀졌다.

미국 컬럼비아대의대 연구팀이 20~67세 사이의 성인 132명을 대상으로 연구한 결과 운동 효과는 나이가 많을수록 더 높았으나 20세 젊은이에게서도 추론과 기획, 문제 해결에 중요한 인지 제어과정인 집행 기능(executive function)을 향상시킨다는 사실을 발견했다.

이 연구는 의학저널 ‘신경학’(Neurology) 30일자 온라인판에 발표됐다.

유산소 운동이 한층 젊은 성인들에게서도 인지력을 증진시키는 것으로 나타난 이번 연구는 운동이 적어도 어느 정도의 노화 관련 인지 변화를 예방하거나 늦출 수 있다는 점을 시사한다.

유산소 운동을 하면 중추신경시스템의 주요 구성성분인 뇌의 회백질을 증가시키는 것으로 나타났다. Credit: Wikipedia Commons / ShinyFan

이전 연구들보다 정확한 연구방법 채택

이전에 수행된 운동과 인지에 대한 대부분의 연구는 노인들에게 초점을 맞추었다. 따라서 젊은 성인들을 대상으로 한 연구는 수가 적었을 뿐 아니라 무작위 대조군도 포함하지 않았다.

이번 연구에서 신경학부 인지신경과학 주임교수인 야콥 스턴(Yaakov Stern) 박사와 행동의학 주임교수인 리처드 슬론(Richard Sloan) 박사는 중간 이하의 산소 흡입력을 가진 132명을 유산소 운동 프로그램과 대조군인 스트레칭 프로그램 및 코어 근력 강화운동에 할당했다.

모든 참가자들은 지역의 YMCA회관에서 일주일에 4회씩 운동을 했다. 운동 참가자들은 목표 심장박동 수에 도달할 수 있는 운동이라면 어떤 형태라도 선택할 수 있도록 했다. 참가자들이 착용한 심박측정기 자료는 현장의 컴퓨터에 입력됐다.

참가자들은 12주와 24주짜리 운동 그룹에 배치되기에 앞서 인지 집행 기능과 처리 속도, 언어 능력, 주의력, 일화 기억력 테스트를 받았다.

유산소운동 24주 뒤의 뇌 영상에서는 왼쪽 꼬리 중간 전두엽 피질에서 피질 두께가 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 그림은 배측면 전두엽과 안와 전두엽이 있는 앞 전두엽 피질 모습. Credit: Wikipedia Commons / Natalie M. Zahr, Ph.D., and Edith V. Sullivan, Ph.D.

운동이 뇌의 집행기능 향상시켜

24주 뒤 확인한 결과 유산소 운동을 한 모든 연령대의 참가자들은 집행 기능이 현저하게 개선된 것으로 나타났다. 또 나이가 많을수록 집행 기능이 더 증진됐다.

스턴 교수는 “집행 기능은 통상 30세 무렵에 최고조에 이른다”고 말하고, “유산소 운동은 기능 저하 없이 수행력을 증진시키는 것이 아니라 잃어버린 기능을 되살리는데 좋은 역할을 하는 것으로 생각된다”고 밝혔다.

집행 기능은 일상생활을 수행하는 기초가 된다. 예를 들면 청구서를 받고 돈을 지불하는 일만 해도 청구된 액수를 현금으로 줄 것인지 카드로 결제할 것인지 계획하고 조직해서 하나의 관련 업무로부터 다른 업무로 이전해야 한다.

이런 활동들은 온전한 집행 기능이 발휘돼야 가능하다. 만약 다른 사람들보다 더 많은 노력을 기울여도 자신에게 주어진 과제를 계획하고 조직해서 완료하는데 어려움을 겪는다면 ‘집행기능장애(executive function disorder)’가 있는지 의심해 봐야 한다. 이런 장애가 있으면 일상생활의 일들을 처리하는 게 힘들고 애를 먹는 것으로 알려져 있다.

이번 연구에서는 유산소 운동이 어느 연령대의 참가자에서든 속도와 언어, 주의력, 일화 기억 처리에서의 인지 기능을 향상시키지는 못한 것으로 나타났다.

몇몇 연구에서는 유산소 운동이 55세 이상의 성인들에게서 이런 특성들을 향상시킨다는 결과를 내놓기도 했다. 스턴 교수는 좀더 규모가 큰 연구에서는 젊은 성인들에게서 인지력 향상을 찾아낼 수 있을지 모른다고 말했다.

또 운동은 젊은 성인과 노년층에서 다른 효과를 나타낼 가능성도 있다고 보고 있다.