“신체 활동과 두뇌 발달 연관…학업 성적 영향 미쳐”(연구)

신체 활동이 두뇌 발달과 관계가 있어 학업 성적에도 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

스페인·호주·미국 공동 연구진이 만 8~11세 과체중 및 비만 아동 101명을 대상으로 한 연구를 통해 신체 활동이 활발할수록 뇌의 특정 영역 9곳에 있는 회백질 양이 많다는 것을 밝혀냈다.

이런 뇌 영역은 인지 및 집행 기능은 물론 학업 성취 능력에 중요하다. 즉 신체 활동이 시험 성적에 영향을 줘 결과적으로 커서 성공 여부에도 영향을 줄 수 있다는 게 연구진의 설명이다.

특히 이번 연구는 과체중이나 비만 아이들을 조사 대상으로 삼아 신체 활동이 뇌 구조에 극적인 영향을 준다는 것을 처음으로 확인했다는 점에서 의미가 크다. 정상 체중의 경우 뇌의 구조적인 차이가 확연하게 드러나지 않기 때문이다.

연구진은 이번 연구에서 아이들의 신체적 건강 특히 유산소 능력과 운동 능력은 대뇌 피질과 피질 하부 영역으로 알려진 특정 영역의 더 많은 뉴런과 직접 연관성이 있다는 것을 발견했다.

유산소 건강은 오랫동안 운동을 효율적으로 할 수 있는 능력이다. 특히 이 능력은 운동 제어뿐만 아니라 학습(모방)과 사회 인지(공감)에 중요한 전두피질의 더 많은 회백질과 관계가 있었다. 또한 유산소 운동은 기억을 통제하는 해마와 해마방회의 능력을 높였다. 그리고 시각적 자극을 인식해 기억하는 하측두회와 학습에 관여하는 미상핵에도 영향을 줬다.

이번 연구에 교신저자로 참여한 스페인 그라나다대학의 프란시스코 오르테가 박사는 “우리 연구는 신체 건강이 더 좋은 아이의 뇌가 신체 건강이 나쁜 아이의 뇌와 다른지 그리고 이런 차이가 학업 성적에 영향을 주는지와 같은 질문에 답하는 게 목표다”면서 “답은 짧고 강하게 ‘그렇다’로 아이들의 신체 건강은 뇌에서 중요한 구조적 차이와 직접 관계돼 있으며 이런 차이는 아이들의 학업 성적에 반영된다”고 설명했다.

이어 “우리가 아는 한 과체중이나 비만 아동에서 신체 건강과 회백질 양의 연관성을 조사한 연구는 지금까지 없었다”고 덧붙였다.



특히 이번 연구에서 중요한 점은 운동 능력이 언어 처리와 독서 능력에 필요한 두 영역인 하전두회와 상측두회의 회백질 양을 늘리는 데 도움이 되는 것으로 나타났다. 반면 근력 운동은 뇌의 어떤 영역에서도 기능이 나아지는 것과 연관성이 없었다.

연구를 이끈 이렌 에스테반-코르네호 박사는 “신체 건강에 영향을 받는 대뇌피질과 피질 하부 영역의 회백질 양은 아이의 학업 성적 향상과 연관성이 있었다”고 말했다.

이어 “신체 건강은 운동을 통해 바꿀 수 있는 요인이며 과체중이나 비만 아동의 유산소 능력과 운동 능력을 높이면 두뇌 발달과 학업 성취를 자극하는 효과적인 접근 법이 될 것”이라고 덧붙였다.

운동이 회백질의 혈류를 증가해 뇌 건강을 향상한다는 사실은 이미 오래전부터 알려졌다. 하루 한 시간씩 운동하면 알츠하이머병 위험이 절반으로 줄어든다는 연구 결과도 있다.

오르테가 박사는 “신체 건강에 따른 두뇌 용적의 차이는 아이들의 성장하는 뇌뿐만 아니라 성인과 노인들의 뇌에서도 확인된다”면서 “몇몇 연구는 노인 중 신체가 건강한 이들은 그렇지 못한 이들보다 해마 용적이 더 크다는 것을 일관성 있게 보여줬다”고 말했다.

또한 그는 노인들 중에서 1년 동안 유산소 운동을 한 이들은 해마의 자연적인 감소를 줄일 뿐만 아니라 해마 용적을 오히려 2% 늘려 기억력 향상을 끌어낸 또 다른 연구 결과를 언급하기도 했다.

그는 “전반적으로 기존 연구는 더 나은 유산소 운동 수준을 가진 사람들은 뇌의 특정 부위가 더 발달해 결국 인지 능력에 긍정적인 영향을 미치는 것을 보여준다”면서 “따라서 운동을 통해 좋은 건강 수준을 유지하면 신체뿐만 아니라 뇌와 인지 능력에도 좋다는 것을 새로운 증거는 시사한다”고 말했다.

이어 “유산소 운동을 통해 똑똑해져라”고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘뉴로이미지’(NeuroImage) 지난달 1일자에 실렸다.

사진=ⓒ Robert Kneschke / Fotolia

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr