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뇌파 동기화가 기억력을 향상시킬 수 있다

꼭 치매가 아니더라도 나이가 들수록 그에 따른 기억력 감퇴는 피할 수 없다. 이와 같은 문제에 대한 연구는 지속해서 이루어지고 있다. 안전하게 뇌에 접근하여 뇌파를 동기화시키는 접근법을 개발함으로써 기억력을 향상할 수 있음을, 2019년 4월 8일 메디컬뉴스투데이(MedicalNewsToday)가 보도했다.

 

기억력은 나이로 인해 자연스럽게 악화할 수 있는데, 이 과정이 알츠하이머와 같은 신경퇴행성 질환과 관련이 없더라도 사람의 삶의 질에 영향을 미칠 수 있다. 현재, 매사추세츠에 있는 보스턴 대학의 연구원들은 나이와 관련된 기억력 감퇴와 싸우는 방법을 연구하고 있다.

“작동 기억은 인간의 인지에 기본적인 구성 요소이다.”라고 보스턴 대학의 시각 인지신경과학연구소 소장 로버트 라인하트 박사가 설명했다.

“그것은 본래 ‘정신의 작업대’ 또는 ‘정신의 스케치북’이라고 불렸다. 그것은 우리가 몇 초 동안 정보를 정신 속에 간직할 수 있도록 해준다.”라고 이어 말했다.

본질적으로, 이것은 사람이 스스로 계산과 평가를 하고, 일상의 상황을 탐색할 수 있게 해주는 유형의 기억이다.

하지만, 작동기억은 나이가 듦에 따라 자연적으로 감퇴하기 시작하고, 이는 사람이 늙을수록, 재정을 관리하는 것과 같은 일을 수행하기 더 어려워질 수 있음을 의미한다.

“작동 기억은 우리가 생각하고, 문제를 해결하고, 이성을 부여하고, 계획하고, 수학적 계산을 수행하고, 결정을 내리는 곳이다. 그것은 본질적으로 의식이 사는 곳이다.”_로버트 라인하트 박사

이러한 이유로, 라인하트와 그의 동료들은 왜 작동 기억이 나이가 듦에 따라 감퇴하기 시작하는지 들여다보고, 그 감소를 뒤집는 실험적인 방법을 시도하기로 했다.

“신경 인지 노화 분야의 주요한 목표 중 하나는 노화에 따른 작동 기억의 감소에 대한 뇌의 기초를 이해하는 것이며, 이것은 우리가 이 새로운 작업에서 다루려 했던 목표 중 하나이다.”라고 라인하트가 말했다.

연구자들은 현재에는 네이처 신경과학 저널에 게재된 그들의 연구 결과를 발표했다.

 

뇌파 동기화의 중요성

필자는 작동 이론이 여태껏 이런 유형의 기억은 보통 같이 작동하는 뇌의 영역이 동기화하지 않게 되는 결과와 같이 후에 인생에 영향을 끼치게 되는 것과 같았다고 말한다.

이러한 비동기화의 주요한 특징 중 하나는 보통 조정돼야 할 뇌파의 방해, 즉 뉴런의 활동을 지시하는 전기적 활동의 패턴이라고 설명한다. 과학자들은 이러한 조정을 “교차 주파수 결합”이라고 부른다.

더 구체적으로, 연구원들은 뇌의 전두엽과 시간적 영역에서 두 종류의 뇌파인 감마와 세타의 교차 주파수 결합과 작동기억의 유지를 연결한다.

노년층에서 세타와 감마 뇌파가 동기화되지 않았음을 확인하기 위해 라인하트와 그의 동료들은 42%의 20-29의 참가자들과 42%의 60-76의 참가자들로 이루어진 두 코호트의 뇌 활동을 관찰하기 위해 EEG 스캔을 사용했다.

실제로, 과학자들은 작동 기억 과제 동안, 나이든 성인들이 젊은 성인들보다 안 좋은 성과를 거두었으며, “동기화되지 않은” 세타와 감마 뇌파를 나타내는 것을 보았다.

이를 바탕으로, 연구자들은 두 종류의 뇌파를 재동기화하기 위해 뇌의 전기 자극을 사용하는 것이 노년층 코호트의 작동 기억 능력을 회복시킬 수 있을 것이라는 가설을 세웠다.

따라서 라인하트는 “우리는 매우 특정한 방식으로 매우 약한 전기 흐름을 이용해 비침입적이고 안전하게 인간의 뇌를 자극할 수 있는 것에 관한 혁신적인 신경과학 체계를 개발했다.”고 말했다.

 

‘우리는 메모리 기능을 빠르게 끌어 올릴 수 있다.’

이러한 접근은 그들이 뇌에 자극을 받음으로써, 노년층 참가자들이 작동 기억 과제에 있어 더 잘 대처하기 시작했는데, 실제로 거의 젊은 코호트들처럼 잘 대처하기 시작한 것과 같은 유망한 결과를 가져왔다.

연구자들은 또한 뇌 자극 기술이 왼쪽 측두피질과 전두엽 피질에서의 감마와 세타 뇌파의 동기화를 향상했음을 발견했다.

“우리는 이와 같은 유형의 자극으로 우리는 노년층 뇌 속의 그러한 불완전한 뇌의 화로를 재연결하고 재동기화시켜, 그들의 작동 기억 기능을 빠르게 끌어올릴 수 있음을 관찰했다.”고 라인하트가 설명했다.

"그리고 우리는 그러한 기능의 향상은 우리가 뇌 자극을 멈추고 최소한 50분까지 지속하는 것을 관찰했으며, 단지 25분의 뇌 자극 이후였다.“라고 그는 덧붙였다.

연구자들은 그들의 현재 발견들의 적어도 한 가지 이상의 이유로 중요하다고 설명한다.

먼저 라인하트는 “그들은 우리에게 나이 관련 기억력 감소에 있어 뇌의 기반에 대한 새로운 통찰력을 줄 뿐만 아니라, 우리에게 나이에 관련된 부정적인 변화들이 바꿀 수 없는 것이 아니고 우리가 젊었을 때 가졌던 것보다 우수한 작업 기억 기능을 다시 가져올 수 있다.”고 언급했다.

이것은 전문가들이 건강한 인지 기능에 계속 의존할 수 있게 만들어 노인들의 독립성과 삶의 질을 끌어올릴 수 있게 해준다.

게다가 연구자들은 미래에는 새로운 기술이 알츠하이머 질병과 같은 신경 퇴행성 장애에 대한 치료법으로써 연마될 수 있다고 강조한다.

“기능적인 뇌의 연결성에 있어 작동 기억 결핍과 문제들은 많은 뇌의 장애의 핵심이다. 또한 우리의 바람은 이 연구가 우리가 뇌 질환을 앓고 있는 사람들을 돕기 위해 새로운 비침입적 신경과학 도구를 개발하는 완전히 새로운 연구 경로를 위한 기초 과학 기반을 마련하는 데 도움이 되는 것이다.”라고 라인하트가 말한다.

 

이수정 인턴기자  sustainability@sjournal.kr

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