학습 능력을 향상시키는 최고의 방법은 운동이다.

안녕하세요.

부산물리치료사 심쓴생입니다.

학습 능력을 향상시키는 최고의 방법은 운동이라는 주제로 포스팅을 하겠습니다.

뇌에서 학습이 이루어지려면 신경 연결의 장기 강화(long-term potentiation)라는 과정을 통해 뉴런 간의 인력이 장기적으로 강화되어야 한다.

정보를 받아들이라는 요구가 뇌에 전달되면, 그 요구에 따라 뉴런들 사이에서 자연스럽게 활동이 일어난다.

활동이 활발해질수록 뉴런 간의 인력이 더욱 강해지면서 서로 신호를 보내고 연결이 되는 것이 한결 쉬워진다.

기억에 관해 연구하는 학자들을 놀라게 한 사실은 반복 활동이나 연습이 시냅스를 증가시키고 뉴런 간의 연결을 더욱 강하게 한다는 점이다.

이것을 시냅스 가소성이라고 부른다.

그래서 무엇이든지 반복과 연습이 중요하다.

 

뇌 건강의 주요 변수는 운동이다.

운동은 세포성장촉진제의 수치를 높여준다.

신경세포 성장인자와 운동에 관한 연구에서 신경세포성장인자는 뉴런의 생존에만 중요한 것이 아니라, 뉴런이 새로운 가지를 뻗어나가 성장하는 데에도 중요하며, 이것은 학습에도 중요하다는 사실이 밣혀졌다.

위의 사진에서, 하나의 신경세포에서 많은 신경줄기가 나와서 많은 다른 신경세포와 연결되는 것이 학습능력을 증진시키는 데 좋은 영향을 준다.

운동의 가장 큰 장점 가운데 하나는 학습의 속도를 빠르게 해준다는 점이다. 

2007년 독일 학자들의 연구에서 운동을 하면 어휘 학습 속도가 운동 전에 비해 20%나 빨라지며 학습 속도는 신경세포 성장인자의 수치와 비례한다고 했다.

아침 0교시 체육수업을 한 경우에도 학습능력과 성적이 향상된 것을 볼 수 있었는데요. 그

것에 대한 내용에 알고 싶다면 아래에 소개한 부분을 보시면 됩니다.  

https://rebody.tistory.com/4

0교시 체육 수업의 놀라운 효과

뉴런이 처음 생성될 때에는 아무런 기능도 못하는 줄기세포에 불과하지만 발달과정을 거치면서 자기 역할을 찾아낸다.

새로 생겨나 세포가 기존의 네트워크에 융합하는 데에는 약 28일 정도 소요된다.

하지만 새로 만들어진 뉴런은 사용하지 않으면 소멸하고 만다. 

운동을 하면 뉴런이 대량으로 생성되지만, 생성된 뉴런이 살아남게 하려면 풍요로운 환경을 만들어 자극을 주어야 한다.

쥐를 이용한 실험에서, 운동을 한 쥐는 해마에 새로운 줄기세포가 두 배나 많았다고 한다.

해마의 세포 숫자와 복잡한 일에 대한 수행능력 사이에는 분명이 밀접한 관계가 있다.

< 해마(hippocampus)는  뇌의 변연계(limbic system)를 구성하는 한 요소로서 장기 기억과 공간 탐색을 하는데 중요할 역할을 하는 구조물이다. 저산소성증, 뇌막염, 내측두엽 발작 등이 있을 경우 손상을 입을 수 있으며, 광범위한 손상이 있을 때는 새로운 입력된 정보를 기억할 수 없게 된다. 또한 알츠하이머병(치매)에서 가장 먼저 손상되는 구조물이다.(출처 : 특수교육학 용어사전) >

 

새로운 세포에 연료를 공급하기 위해서는 새로운 혈관이 필요하다.

운동을 해서 근육이 수축할 때, 세포 내에 산소가 부족할 때는 혈관내피세포 성장인자가 신체와 뇌에 새로운 모세혈관을 만들어 낸다.

또한 혈관내피세포 성장인자는 운동을 할 때 다른 인자들이 혈액뇌장벽을 투과할 수 있도록 투과성을 변화시키는 중요한 역할을 한다.

 

성장하느냐 소멸하느냐는 활동을 하느냐 하지 않느냐에 달려 있다.

신체는 운동을 하도록 설계되었고, 신체가 운동을 하면 결과적으로 뇌도 운동을 하게 된다.

학습과 기억은 우리 선조들이 음식을 찾아다니는 데 사용하던 운동 기능과 함께 진화해 왔으며, 따라서 뇌의 입장에서는 우리가 움직이지 않으면 뭔가를 배울 필요를 전혀 못 느낀다.

만약 아래 그림처럼 일상을 보낸다면 뇌는 배우려고 하지 않을 겁니다.

운동은 세 가지면에서 학습 능력을 높여준다. 

첫번째, 정신적인 환경을 최적화해서 각성도와 집중력을 높여주고 의욕을 고취시킨다.

두번째, 신경세포가 서로 결합하기에 적합한 환경을 조성하여 결합을 촉진함으로써 세포 차원에서 새로운 정보를 받아들일 준비를 갖추게 한다.

세번쩨, 해마에서 줄기세포가 새로운 신경세포로 발달하는 과정을 촉진한다.

뇌에 좋은 운동은 달리기도 좋지만, 여러 근육의 조화로운 움직임을 필요로 하는 복잡한 운동을 섞어서 하는 것이 좋다.

쥐를 이용한 실험에서, 한 집단은 달리기만 시켰고, 다른 집단은 평균대나 불안정한 물체, 혹은 고무줄로 만든 사다리 위를 걷는 등의 복잡한 운동을 시켰다.

2주 동안의 훈련을 마친 뒤 검사 해 보니 복잡한 운동을 한 쥐는 소뇌의 신경세포 성장인자가 35%나 많아졌지만, 달리기만 한 쥐의 소뇌에서는 아무런 변화가 일어나지 않았다.

건강을 위한 운동을 할 때는, 유산소운동과 기술 습득이 필요한 복잡한 운동을 같이 하는 것이 효과적이다.

유산소 운동은 신경전달 물질의 생성을 촉진시키고 성장인자의 통로인 혈관과 새로운 세포를 만들어 낸다.

반면에 복잡한 운동은 유산소 운동이 만들어낸 모든 것을 사용할 수 있도록 네트워크를 강화하고 확장한다. 움직임이 복잡할수록 시냅스 간의 연결도 복잡해진다.

피트니스 센타나 헬스장에 가면 러닝머신만 하다가 오거나 중량 운동만 하시 말고 위의 그림들처럼 복잡하고 기능적인 운동을 하면 확실히 뇌와 신체에도 좋은 영향을 준다.

복잡한 운동기술은 어떤 것이든 학습을 해야 익힐 수 있으므로 뇌가 활동을 해야 한다.

처음에는 어느 정도 서툴고 거칠게 움직이게 마련이지만, 소뇌와 기저핵과 전전두엽 피질을 연결하는 회로가 운동을 관여하면서 동작이 점차 정확해진다.

동작을 계속 반복하면 신경섬유 주위에 두꺼운 미엘린이 형성된다.

그러면 신호의 속도와 질이 향상되면서 회로의 효율성이 높아진다. 

우리가 운전을 처음 배울 때, 또는 어떤 운동 종목을 배울 때를 생각해 보면 이해가 될 것이다.

위의 내용들을 종합해 보면 당신이 조금이라도 노화의 진행을 늦추기 위해서는 운동을 해야 한다.

나이가 들면 공부하는 게 잘 안 된다고 말들 한다.

나이가 들면 젊을 때보다 몸을 움직이지 않아서 그런거 같다. 

어떤 책에서 지금은 60대는 과거의 40대의 능력과 같다고 했다.

앞으로 100세 인생이라고 한다.

100세 인생을 잘 살아가기 위해서는 건강한 신체와 뇌가 재산보다 우선이라고 했다.

지금이라도 늦지 않았으니 운동을 하길 바란다. 

그것도 빡시게...

끝까지 읽어주셔서 감사합니다.

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