운동, 뇌 성장시키는 BDNF 만든다  
여러분은 우리의 뇌가 ‘가소성’을 가지고 있다는 사실을 알고 있나요? 뇌가소성이란 뇌는 고정돼있지 않아서 후천적인 노력으로 많이 사용할수록 변화할 수 있다는 이론입니다. 뇌신경 과학의 발달로 밝혀진 사실인데요.    

뇌는 말하기, 글쓰기, 토론하기 등 다양한 주체적인 활동을 통해서 끊임없이 뉴런을 연결하면서 복잡한 시냅스를 만들고, 활성화시키면서 기억을 저장하고 불러옵니다.

그런데 몸의 근육도 성장하는 데 단백질이 필요하듯, 뇌가 성장하고 발달하려면 ‘뇌유래신경영양인자’인 BDNF가 필요합니다. 그렇다면 BDNF는 어떻게 얻을 수 있을까요?

'공부의 고수가 말하는 최강의 학습법'의 저자 요시다 다카요시는 "장시간에 걸쳐 공부만 계속하면 뇌의 일부분만 계속 사용해 피로감이 느껴집니다. 그러나 적절한 운동을 하면 뇌 전체의 균형이 잘 이루어지죠. 뇌의 기능이 활성화되면 보다 많은 뇌세포를 학습에 이용할 수 있습니다."라고 밝힌 바 있는데요. 실제로 '운동'을 통해 BDNF를 생성한 예시들이 있습니다.

미국 일리노이 주에 있는 네이퍼빌 센트럴 고등학교 학생들은 아침 7시 10분에 체육 수업을 받습니다. 준비운동을 끝내고 1마일, 약 1.6㎞를 달린 후 수업에 들어가는 이 과정이 도입된 후 학생들의 성적은 놀랄 만큼 향상됐습니다.

국제 학력 평가에서 미국은 국가 전체로서 수학 19등, 과학 18등을 기록한 데 반해 네이퍼빌의 학생들은 수학 6등, 과학 1등을 기록했죠.

또 캐나다의 시티파크 학교는 학습 장애를 위한 대안학교로, 학생들의 절반 이상이 ADHD를 앓고 있습니다. 그런데 수업 전 20분 동안 러닝 머신, 자전거 타기 등의 운동을 하게 한 뒤 5개월이 지나자 학생들의 독해력, 작문 능력, 수학 점수 등이 큰 폭으로 상승했습니다.

운동하면 '새로운 뇌혈관 형성,' '세로토닌 분비'...학습능력 좋아진다  
국내에서 고등학교를 졸업하고 영국 옥스퍼드대에서 비교교육학을 전공한 김선 박사 또한 자신의 경험담을 전한 바 있는데요. 그는 "유학 시절, 명문대 합격을 위해 공부만 했을 거라고 예상했던 학생들이 남녀 가리지 않고 공부 못지않게 운동에도 열심인 것을 보고 충격을 받았다"라고 회상했습니다.  

그의 미국인 친구 중 한 명은 조정 경기 선수인 동시에 농구도 하고, 카누를 즐기기도 했는데도 엄청난 양의 과제를 빠뜨린 적이 없었고, 성적은 항상 상위권이었습니다. 

김 박사는 운동에 많은 시간을 쓰면서도 높은 성적을 유지하는 그의 비결이 ‘체력’에 있다는 사실을 뒤늦게 깨달았죠. 그 후 김 박사도 하루에 2시간씩 조정과 조깅, 농구 등의 운동을 시작했습니다.

"한국에서 공부만 할 때는 쉽게 피로해져서 집중이 잘 안됐어요. 그런데 운동을 시작한 뒤에는 하루 10시간씩 공부했는데도 체력이 뒷받침돼서 집중할 수 있더군요." 그는 운동의 결과에 대해 이렇게 말했습니다.

국내의 가천대 뇌과학 연구소에서는 운동 전후의 뇌 속 혈류량을 비교하는 실험을 진행했는데요. 운동 후 뇌에는 새로운 뇌혈관이 형성돼 뇌세포의 생성을 돕고 뇌를 젊게 해준다는 결과를 확인했습니다.

운동과 학습능력과의 연관성에 대한 다른 많은 연구를 통해서도 운동을 하면 스트레스 조절 물질인 세로토닌 분비가 잘 되면서 집중력과 안정감이 높아져서 학습능력이 좋아진다는 것을 알 수 있습니다. 

공부하기 가장 좋은 시기는 유산소 운동 직후  
그럼 학습 능력 향상에 가장 큰 효과를 주는 운동은 무엇일까요? 핀란드의 지바스키야대학 연구팀은 학습에 가장 적합한 운동이 무엇인지에 대한 실험을 했습니다. 실험 팀은 쥐를 세 집단으로 나눴습니다.

1. 아무것도 하지 않는 쥐
2. 쳇바퀴를 계속 도는 쥐
3. 짧은 시간 격렬한 운동을 하는 쥐

이렇게 구분해 7주 동안 같은 훈련을 한 뒤 쥐의 뇌를 살펴봤을 때 세 집단의 쥐들은 뇌의 상태가 모두 달랐는데요. 아무것도 하지 않은 쥐들은 뇌에 아무런 변화가 없었습니다. 

하지만 7주 동안 쳇바퀴를 계속 돌며 달리기를 한 쥐들은 새로 생성된 신경세포가 가득했습니다. 특히 더 먼 거리를 달린 쥐일수록 더 많은 새로운 신경세포가 생긴 것을 확인할 수 있었습니다. 

짧은 시간 격렬한 운동, 즉 무산소 운동을 한 쥐들 또한 신경세포가 새롭게 생기긴 했지만 달리기를 한 쥐보다 많지는 않았죠. 이 실험을 통해 뇌에 새로운 신경세포를 가장 많이 만들어 학습에 도움을 주는 운동은 유산소 운동임을 알 수 있습니다. 

그럼 '공부하기 가장 좋은 시기'가 언제인지도 알 수 있겠죠? 바로 유산소 운동을 한 직후입니다. 운동 중에는 인지능력의 최상위 역할을 하는 전전두엽에 혈류량이 많지 않아 집중도가 필요한 공부가 잘 안됩니다.

하지만 운동을 끝내면 그 즉시 전전두엽에 혈류량이 많아지면서 학습을 위한 최상의 상태가 됩니다. 공부할 때 유독 힘들고 집중이 안 되는 과목이 있다면 유산소 운동으로 땀을 낸 뒤 개운하게 씻고 시작해 보면 어떨까요?
 
*에듀진 기사 URL: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=37806
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