30년 연구하고 알아냈습니다. 뇌과학자가 직접 실천하는 최적의 운동법 (박문호 박사 1부)
1. 뇌를 깨우는 비밀, 유산소 운동과 산소 공급
건강하게 사는 사람의 공통점은 신선한 채소도 아니고 충분한 수면도 아닙니다. 다 관련되긴 하지만, 건강의 가장 결정적인 팩터(Factor)는 바로 '운동'입니다. 운동 종류가 여러 가지인데 브레인(뇌)에 특히 좋은 운동이 있습니다.
여러분 반갑습니다, 박문호입니다. 운동과 브레인의 관계는 꽤 많은 논문이 나와 있습니다. 그중에 제가 기억에 남는 것은 우리가 운동을 하게 되면 산소가 많이 요구된다는 점입니다. 이게 바로 키포인트입니다. 아침에 산책을 딱 나가는데 차갑고 쌩한 바람이 탁 불면 머리가 번뜩 깨지 않나요? 모든 게 또렷하게 보이죠. 브레인에 산소가 많이 들어가서 그런 겁니다.
2. 기억의 실체: 시냅스를 활성화하는 산소의 힘
뇌에 산소가 많이 들어가면 신경 세포에 'BDNF'라는 물질이 많이 나옵니다. 이 BDNF 과립 세포들이 이동을 해서 뇌세포의 생성을 촉진시켜 줍니다. 이 과정이 바로 새로운 기억을 만들어내는 과정이라고 지금 많이 연구되고 있습니다.
그러면 산소가 많이 들어가는 조건이 무엇일까요? 그것이 바로 '유산소 운동'이라는 겁니다. 특히 이 산소가 지금 시대에는 굉장히 부족합니다. 교실, 강당, 버스 안, 특히 고속버스는 산소가 굉장히 부족해요. 그다음 출퇴근길의 지하철은 엄청나게 산소가 부족합니다. 산소가 부족하다는 말과 같은 말이 무엇이냐 하면 이산화탄소가 많다는 겁니다. 밀집된 공간에 사람이 많기 때문에 이산화탄소가 굉장히 많아져요. 그러면 막 졸린 것처럼 느껴집니다. 그때 머리가 띵해지는데, 그 상태가 가장 머리가 멍청해지는 순간입니다.
3. 나이가 들어도 새로 태어나는 뇌세포
원리는 간단합니다. 지금 브레인에 관해 밝혀진 대전제는 '태어나면서부터 세포가 줄어들 뿐, 새로 만들어지지 않는다'는 것이었습니다. 우리가 치매라는 브레인 질환들이 퇴행성으로 되기 쉬운 이유가 바로 이 때문입니다. 신경세포는 태어나서 한두 살 때까지 가장 개수가 많고, 그다음부터는 사춘기까지 계속 줄어듭니다. 어떤 자료를 보면 한 50%까지 줄어든다고 해요.
그런데 지난 3, 40년 동안 크게 밝혀진 것 중 하나는, 해마의 과립 세포가 나이가 들어도 새로 만들어진다는 사실입니다. 그래서 운동을 계속하면 심지어 80대, 90대에도 뇌세포가 만들어집니다. 어마어마한 사실이죠. 결국 신경 세포에 가장 중요한 것은 산소입니다. 산소와 글루코스(포도당)가 많아지면 여러 가지 신경 활동의 속도가 빨라집니다.
살아있는 신경 세포 해마를 보면 가지들이 주르륵 뻗어 나옵니다. 신경 세포의 가지 끝단에서 이쪽 세포 하나, 저쪽 세포 두 개가 마주 보면서 춤을 추는 것과 같습니다. 이때 산소가 많이 공급되면 툭 하고 연결되다가 요렇게 고정이 되어서, 마치 키스하듯이 탁 결합됩니다. 요게 바로 '시냅스'이며, 이것이 바로 '기억의 실체'입니다. 운동이 왜 좋은가에 대한 문제는 간단합니다. 숨이 가쁘도록 호흡을 할 때 산소를 가장 많이 마시기 때문입니다. 결론은 산소가 많고 이산화탄소가 적은 환경을 만들어 줘야 한다는 것입니다.
4. 상체보다 5배 중요한 하체 근육의 중요성
운동 종류가 여러 가지가 있지만, 브레인에 특히 좋은 운동은 바로 '다리 운동'입니다. 상체 근육은 40대까지는 한 번 생기면 꽤 오래갑니다. 하지만 60대, 70대 넘은 분들이 헬스장에 가서 상체 근육이 계속 유지되도록 하려면 굉장히 어렵습니다. 30대, 40대보다 미니멈(최소) 두 배 이상은 어렵습니다. 저도 2년 동안 해봤는데, 운동할 때는 근육이 나오다가 한 달만 안 나가면 다시 원래대로 돌아가더군요.
우리가 한두 달 효과 보려고 운동하는 거 아니지 않습니까? 그 효과가 적어도 몇 년은 가야 하죠. 그런 관점에서 보면 다리 근육을 강화하는 게 훨씬 유리합니다. 면밀히 생각을 해봤더니 다리 근력이 상체보다 거의 두 배 이상 중요합니다. 왜냐하면 '생각의 힘'이 강해지려면 산소가 필요한데, 산소는 뛸 때 가장 많이 공급되기 때문입니다. 뛸 수 있으려면 팔 근육보다 거의 압도적으로 다리 근육이 중요합니다. 뛸 때 팔은 보조 운동밖에 안 하니까요. 바로 그겁니다.
5. 폐활량과 하체 근육의 상호작용
10년 전에 제가 스크랩했던 기사 중에 '인간의 수명하고 가장 연관성이 많은 생체 기능이 무엇일까'에 대한 내용이 있었습니다. 의외로 '폐활량'이었습니다. 물론 폐활량은 산소를 호흡하는 능력이기 때문에, 아무래도 산소가 많이 들어가면 브레인에 좋습니다.
이것이 브레인에 좋다는 걸 어떻게 느낄 수 있냐 하면요, 따뜻한 방에 앉아서 공부를 할 때와, 밖으로 걸어 다니면서 신선하고 차가운 공기를 마시며 산책하거나 달릴 때를 비교해 보면 압니다. 머리의 연상력이 그냥 앉아서 공부할 때보다 걸어 다닐 때 생각이 연결되는 게 거의 두 배 정도 잘 됩니다. 여기서 초점은 특히 공기가 약간 서늘할 때입니다. 목도리를 하고 옷을 따뜻하게 입은 채 딱 산책을 해보면, 그때는 온도가 낮습니다. 온도가 낮다는 말이 무슨 뜻이겠습니까? 공기 중에 산소 밀도가 높다는 겁니다. 산소 함량이 많아지니 뇌로 들어가는 산소도 많아집니다.
거기다가 만약 달리기까지 한다면 호흡 레이트(속도)가 거의 두 배가 되니 산소가 어마어마하게 들어옵니다. 요약하면 '폐활량'과 '하체', 이 두 개가 서로를 도와주는 관계입니다. 빨리 걸을 수 있고 뛸 수 있는 사람은 폐활량이 증가합니다. 반대로 다리 근육이 약해지면 걷기 싫어지고, 그러면 폐활량을 임프로브(개선)하기 어렵습니다. 이 두 가지가 상호 작용을 한다는 거예요. 그래서 나이가 들면 들수록 상체 근육보다 아마 다섯 배 이상 중요한 근육이 하체 근육입니다. 서 있을 수 있고 걸을 수 있어야 신선한 산소와 폐활량이 유지될 수 있습니다.
6. 매일, 부담 없이, 그리고 '평가'하며 운동하기
그렇다면 초등학생부터 80대 노인까지 모든 연령대에 공통적으로 좋은 운동의 조건이 무엇일까요? 저는 세 가지 조건을 만족하라고 이야기하고 싶어요.
첫 번째, 매일 할 수 있어야 합니다. 운동이 효과를 보려면 적어도 1년 이상 장기간을 해야 하는데, 너무 힘들게 만들면 지속할 수 없습니다.
두 번째는 부담 없이 할 수 있어야 합니다. 건강하게 오래 사시는 유명한 분들의 인터뷰 기사를 잘 읽어보면, 그분들은 각자 자기만의 아주 간단하고 독창적인 운동을 하고 있습니다. 결론은 자기에게 맞는 운동을 찾으라는 겁니다. 운동에는 의지적으로 억지로 하는 운동이 있고, 해야 된다고 느끼는 운동이 있고, '자지도 모르게 하게 되는 운동'이 있습니다. 자기도 모르게 하게 되는 운동을 찾으면 부담 없이 매일 할 수 있겠죠.
세 번째는 항상 '평가'를 해야 한다는 겁니다. 평가를 하려면 랜덤하게 하지 말고 일정하게 해야 합니다. 저는 그래서 계단을 올라갈 때 두 계단씩 팍팍 올라가는 행동을 해봅니다. 동일한 계단에서 일주일 단위로 내 폐활량이 어떻게 바뀌는가를 측정하는 겁니다. 몸 상태라는 것은 어제 스트레스를 받았다면 그다음 날 바로 효과가 드러납니다. 하루 만에도 바뀌죠. 그래서 적어도 일주일 단위로 내 몸 상태를 모니터링해야 합니다. 단, 모니터링 절차가 적고 복잡하면 또 안 하게 되니 부담이 없어야 합니다.
그래서 제가 딱 정해 놓은 기준이 있습니다. 저에게 그 계단은 운동용이라기보다 '측정용'입니다. 딱 마지막 계단에 올라왔을 때 내가 얼마나 숨을 헐떡거리는가를 보는 겁니다. 그것은 내 직감으로 내 몸이 바로 압니다. "아, 1년 전 봄에 내가 여기 올랐을 때는 몸이 이랬는데, 작년 한 해는 내가 몸 관리를 어떻게 보냈구나"가 딱 나옵니다. 그것이 바로 평가입니다.
7. 뇌 기능을 폭발시키는 '인터벌 트레이닝'
자기에게 적합하면서도 나도 모르게 자꾸 하게 되는 운동이 있습니다. 제가 우연히 찾은 운동이 바로 그것입니다. 저는 강의가 많다 보니 운동할 시간이 원체 없었습니다. 그러다 현장에서 할 수 있는 게 무얼까 고민하다가, 어느 날 산책을 하던 중에 짧은 거리를 달리기 시작했습니다. 처음에는 50m만 뛰어도 숨이 헉헉 차더군요. 그다음엔 마음먹고 100m를 전력으로 달려보았습니다. 전력 질주를 한 세 번 정도 반복했더니 그다음 날 막 온몸이 힘들었습니다.
그런데 놀랍게도 한 달 후에도 제가 그 운동을 계속하고 있는 것을 발견했습니다. 전력으로 100m를 세 번 달린다는 게 절대 쉽지 않기 때문에 금방 안 하게 될 줄 알았는데 아니었습니다. 그래서 자료를 조사해 봤더니 이 운동의 공식 명칭이 바로 '인터벌 트레이닝(Interval Training)'이었습니다. 전 세계 피트니스 트렌드를 조사해 해마다 발표하는 리포트인 '월드 피트니스 트렌드'를 봤더니, 2020년에 운동 효과가 가장 좋다고 꼽힌 넘버 투(2위)가 바로 인터벌 트레이닝이었습니다.
의지력을 갖고 억지로 하는 운동은 몇 년을 보장하지 못합니다. 가장 중요한 것은 자기 몸에 맞는 운동을 찾아내어 부담 없이 매일 하게 만드는 것입니다. 인터벌 트레이닝은 하체 근육을 쓰고, 폐활량을 적절하게 자극하며, 다리의 빠르고 강한 '속근'을 발달시켜 줍니다. 그러면 늙어서도 순발력을 유지할 수 있습니다.
어제도 어떤 대학 교수님을 만났는데, 그분이 강아지를 데리고 산책을 할 때 한 50m 구간을 자기도 모르게 전력 질주하는 버릇을 몇 년째 하고 계신다고 하더군요. 그래서 그걸 해보니 어떠냐고 물었더니, 한 시간 동안 그냥 산책했을 때보다 50m를 전력으로 뛴 것이 건강에 확실히 도움이 된다는 걸 온몸으로 느끼겠다고 이야기하더라고요. 100m를 세 번, 혹은 시간이 지나 다섯 번씩 매일 뛰는 것을 의지적인 노력이 아니라 부담 없이 자연스럽게 하게 된다는 이 경험을 여러분과 공유하고 싶은 겁니다. 그것이 결국 브레인에 결정적인 도움이 됩니다. 전력 질주를 하면 어마어마한 산소 요구량이 필요해집니다. 그러고 나서 숨을 고르며 20분 동안 걸어올 때, 그 시간 동안 높아진 산소 흡인 레이트(비율)가 유지되면서 뇌로 산소가 남아돌 만큼 충분히 공급됩니다. 그러면 브레인의 연결이 보통 때보다 세 배 이상 잘 돌아갑니다.
8. 무의식을 지배하는 유일한 힘, '건강에 대한 개념'
제가 10년 전에 스크랩했던 자료 중에 '건강하게 사는 사람의 공통점' 순위가 있었습니다. 3위가 운동을 열심히 하는 것이었고, 2위가 신선한 채소 등 신선한 음식을 먹는 것, 4위쯤이 충분한 수면을 취하는 것이었습니다. 다 우리가 아는 이야기들이죠. 그렇다면 대망의 1위가 무엇이었을까요? 바로 '건강에 대한 개념을 가지는 것'이었습니다.
지금까지 제가 바텀업(Bottomup) 방식으로 운동과 인터벌 트레이닝을 설명했고 그 하부에 건강이 있다고 말씀드렸지만, 이 모든 것의 최상위에는 딱 하나, '개념'이 존재합니다. 건강에 대한 명확한 개념을 갖고 있는 사람은 자기에게 적합한 운동을 스스로 찾아내고, 그것을 항상 실천합니다. 왜냐하면 '개념'이라는 것은 우리 브레인에 한 번 형성되어 장착되면 언제든지 뇌에서 불러올 수 있기 때문입니다. 건강에 대한 개념이 제대로 박혀 있는 사람은 담배를 멀리하고, 술을 적당히 마시며, 충분한 수면을 취하려고 스스로 노력하게 됩니다. 모든 좋은 습관이 가능해진다는 뜻입니다.
그래서 우리가 훈련해야 할 것은 딱 하나밖에 없습니다. '건강에 대한 확고한 개념을 가지는 것'입니다. 이 개념이 뇌 안에서 힘을 가질 정도로 매일 되뇌고 반복해야 합니다. 그러면 청량음료를 하나 먹을 때도 설탕 함량이 없는 것을 고르는 자신을 발견하게 될 것이고, 변비가 생기면 내가 어떤 음식을 먹었을 때 변비가 생기는지 스스로 조사하게 됩니다. 이것이 바로 개념의 힘입니다. 이것을 갖고 있으면 나머지 수많은 건강 수칙들을 다 억지로 외우고 다닐 필요가 없습니다. 건강에 대한 개념의 힘만 갖고 계시면 음식 가려 먹기, 과식하지 않기, 설탕 피하기, 충분한 수면 취하기가 다 그 하부에서 자연스럽게 흘러나오게 됩니다.
건강에 대한 개념을 헬스장에서 무거운 역기를 들 정도로 강하게 매일 자기 자신에게 반복해서 주입해 주어야 합니다. 그러면 그 개념이 거의 무의식적인 자동 반응으로 바뀝니다. 코카콜라로 손이 가다가도 탁 멈출 수 있는 제어력이 나오는 것이죠. 우리의 본능적인 무의식을 차단할 수 있는 유일한 힘은 바로 '개념의 힘'입니다. 이 개념이 형성되고 나면 그 힘은 매 순간 항상 작동합니다. 습관도 만들고, 만나는 사람도 바꾸고, 인생의 모든 것을 바꿀 수 있습니다. 담배를 끊는 힘도 여기서 나옵니다. 담배를 끊으려 할 때 우리 브레인은 온갖 변명을 하죠. "아, 그래도 이게 내 힘든 인생의 유일한 위안인데..."라고요. 이 얄팍한 변명을 무력화시키려면 더 강한 정신력이 의식 속에서 작동해야 합니다. 오직 그 강력한 개념의 힘만이 우리의 무의식과 맞짱을 뜨며 매 순간 작동할 수 있습니다.
건강의 가장 결정적인 팩터는 운동도 아니고, 신선한 채소도 아니고, 충분한 수면도 아닙니다. 다 관련되어 있기는 하지만, 그 모든 것들을 내가 언제 어디서든 스스로 행할 수 있게 만드는 근원적인 힘, 즉 '건강이 내 인생에서 가장 중요하다는 뇌 속의 명확한 개념'입니다.
▣ 핵심 요약
1. 뇌 건강과 기억의 실체는 '산소 공급'이다
뇌에 산소가 충분히 공급되면 신경세포 생성을 촉진하는 물질(BDNF)이 나와 새로운 기억을 만들고, 뇌세포의 가지들을 결합시키는 '시냅스(기억의 실체)'를 형성한다. 운동을 지속하면 80~90대에도 해마에서 새로운 뇌세포가 만들어진다.
2. 뇌 기능을 극대화하는 것은 상체보다 5배 중요한 '하체 근육'과 '폐활량'이다
생각의 힘을 키우기 위해 필요한 대량의 산소는 '달릴 때' 가장 많이 공급된다. 따라서 나이가 들수록 뛸 수 있는 능력을 좌우하는 하체 근육이 상체보다 훨씬 중요하며, 하체 근력이 유지되어야 수명과 직결된 폐활량도 함께 발달한다.
3. 가장 효과적인 운동은 부담 없는 '인터벌 트레이닝(전력 질주)'이다
의지력으로 억지로 하는 운동은 오래가지 못하므로, 매일 부담 없이 자기도 모르게 행할 수 있는 나만의 운동을 찾아야 한다. 특히 100m 전력 질주를 반복하는 '인터벌 트레이닝'은 하체 속근을 발달시키고, 운동 후에도 오랜 시간 뇌에 엄청난 양의 산소를 공급하여 브레인 연상력을 평소보다 3배 이상 높여준다.
4. 건강을 지배하는 최종 우두머리는 '건강에 대한 개념의 힘'이다
운동, 좋은 음식, 충분한 수면을 실천하게 만드는 근원적인 힘은 뇌에 장착된 '건강의 개념'에서 나온다. 이 개념을 매일 강하게 되뇌어 무의식적 자동 반응으로 만들면, 몸에 나쁜 음식을 거절하고 담배를 끊을 수 있는 강력한 정신적 제어력이 매 순간 작동하게 된다.