뇌과학이 밝혀낸 비밀 (노화의 완고함)

[정임표]

뇌과학이 밝혀낸 비밀

-노화의 완고함

 사람은 누구나 나이가 들면 타인의 의견을 수용하지 못하고 자신의 생각을 고수하는 경향이 강해집니다. 이건 심리적인 태도의 문제를 넘어, 뇌의 구조적·기능적 퇴화와 신경전달물질의 변화로 일어나는 뇌과학적 현상이니 연세 높으신 선배나 부모님과 대화 할 때는 이걸 미리 이해하고 대화를 해야 돌발사태가 일어나도 당황하지 않습니다. 왜 사람은 나이가 들면 완고해 지는가하고 인공지능에게 물었더니 다음과 같이 답을 합니다. 이하는 인공지능의 설명입니다.

인간의 뇌는 나이 들면서 다음 세가지 과학적 관점에서 변화를 일으킵니다.

1. 전두엽 하향 조절 (Frontal Lobe Down-regulation) 기능 약화

 대뇌 피질 중 가장 늦게 발달하고 가장 먼저 노화가 진행되는 곳이 바로 전두엽(Frontal Lobe), 특히 전전두엽 피질(Prefrontal Cortex)입니다. 전전두엽은 인지적 유연성, 작업 기억, 그리고 상황에 맞게 행동을 수정하는 '전환 능력(Shifting)'을 담당합니다. 노화로 인해 이 부위의 회백질 부피가 감소하고 신경 세포 간의 연결성이 떨어지면, 이미 뇌에 각인된 '기존의 인지 규칙'을 버리고 '새로운 규칙'으로 전환하는 능력이 현저히 저하됩니다. 전두엽은 부적절한 충동이나 이미 습관화된 반응을 억제하는 역할을 합니다. 이 기능이 약해지면 타인의 말을 끝까지 듣고 분석하기 전에, 본능적으로 익숙한 자신의 주장과 감정을 먼저 표출하게 됩니다. 어르신들과 대화하다 보면 갑자기 이런 경우에 맞닥트리게 되는 데 그때는 당황하지 말고 '아 이 어른께서 지금 전두엽 하향 조절기능이 약화되었구나' 하고 이해를 해야 합니다.

2. 신경가소성 감소와 시냅스 가지치기의 정체 현상 표출

 젊은 뇌는 새로운 경험을 할 때마다 시냅스(신경세포 간의 연결 부위)를 새롭게 만들거나 재구성하는 신경가소성(Neuroplasticity)이 활발합니다. 반면에 노화된 뇌는 새로운 신경 회로를 형성하는 효율성이 크게 떨어집니다. 기존에 수십 년 동안 공고하게 다져진 '신경 고속도로(기존 신념)'를 두고, 새로운 정보 유입으로 인해 '새로운 오솔길(새로운 생각)'을 내는 것은 노화된 뇌에게 심각한 대사적 스트레스와 인지적 비용을 요구합니다. 인간의 지능은 새로운 문제를 해결하는 '유동성 지능'과 경험을 통해 축적된 '결정성 지능'으로 나뉘는데, 노년기에는 유동성 지능이 급격히 감소하는 반면, 결정성 지능이 정점에 달합니다. 과학적으로 보면 뇌가 생존을 위해 '새로운 학습'을 포기하는 대신, '기존 데이터베이스의 검색 및 최적화'에 올인하는 상태가 되어버리는 것입니다. 그래서 노인이 되면 남의 말을 잘 듣지 않고 굉장히 고집이 강해 지는 것입니다. 젊었을 때 감정 조절 훈련을 깊이 쌓지 않은 분일 수록 나이들면 버럭버럭 화를 잘내게 됩니다. 

3. 신경전달물질(도파민과 세로토닌) 시스템의 변화

 뇌 속의 화학 물질 변화 역시 인지적 완고함에 결정적인 영향을 미칩니다. 도파민은 뇌의 보상 예측 및 '오류 학습(Prediction Error Learning)'에 관여합니다. 즉, '내 생각이 틀렸고 다른 사람의 말이 맞았다'는 것을 인지했을 때 뇌는 도파민을 통해 인지 체계를 수정합니다. 그러나 노화가 진행되면 도파민 수용체가 매년 약 1%씩 감소하게 되는데, 이로 인해, 자신의 오류를 인지하고 학습하려는 동기 자체가 과학적으로 저하됩니다. 유연성과 정서적 조절을 돕는 세로토닌 시스템도 역시 저하되는데 이의 저하는 새로운 자극에 대한 불안과 거부감을 유발합니다. 이는 익숙하지 않은 타인의 의견을 들었을 때 뇌가 이를 '위협'이나 '스트레스 자극'으로 받아들여 방어적인 태도(고집)를 취하게 만듭니다. 따라서 노인에게는 새로운 변화를 주문하면 심각하게 충돌을 하게 되니 조심해야 합니다. 

나이 든 이의 고집은 성격의 결함이라기보다 전전두엽의 위축, 신경가소성 저하, 도파민계의 기능 실추가 맞물려 일어나는 '생물학적 인지 경직성(Cognitive Rigidity)'의 결과입니다. 뇌가 노화될수록 새로운 정보를 처리하는 시스템 가동을 줄이고, 이미 안전성이 검증된 기존의 기억 회로만 가동하려는 '에너지 절약 모드'에 들어간 것으로 해석할 수 있습니다. 시골 경로당의 할아버지 할머니들이 별것 아닌 일로 잘 싸우는 것도 바로 이런 노화 현상 때문입니다. 우리 수필가들은 연령적으로 노인들이 대부분 입니다. 나도 국가가 인정하는 노인이 된지 한참 지났습니다. 나이가 들어가면서 내게도 이런 현상이 나타나지 않는지 나는 내 스스로 자꾸 점검해 봅니다. 여기에 대해 쓴 수필 한 편을 소개합니다.