죽어가는 인간의 뇌에서는 무슨 일이 일어날까

“빛 보였다” 등 임사체험, ‘뇌 과학’ 관련 추정
미시간대, 죽기 직전 감마파 급증 뇌 부위 발견
꿈·의식·환시 관련…“몸 안팎 감각 느낄 수 있다”
4명 중 2명만 나타나…“표본 적어 일반화 일러”

임사체험(臨死體驗)이란 죽음에 거의 이르렀을 때의 상태를 겪는 것을 말한다. 본인이 죽음의 문턱에 다녀왔다고 주장하는 사람들의 증언에는 몇가지 공통점이 있는데, 주로 밝은 빛을 봤다거나, 몸이 붕 뜨는 느낌을 받았다거나, 먼저 죽은 사랑하는 사람을 봤다는 등 내용이다.

임사체험에 관한 이야기는 국가, 문화·종교적 배경 등과도 관계 없이 비슷하다. 이 때문에 과학자들은 이런 현상을 인간이 가진 생물학적 기제가 작용한 결과로 추정해 왔으나 아직까지 정확한 원리는 밝혀지지 않았다.  

게티이미지뱅크

최근 미국 미시간대 연구진은 임사체험과 관련 있을 것으로 추정되는 인간의 뇌 움직임을 포착했다. 죽어가는 사람의 뇌에서 의식과 관련된 부위의 활동이 급증한다는 사실을 알아낸 것이다.

사이언스 등 외신에 따르면 연구진은 1일(현지시간) 미국 국립과학원회보(PNAS)에 이같은 내용의 연구결과를 발표했다.

지모 보르지긴 분자·통합생리학 부교수가 이끄는 연구팀은 심정지로 병원에서 숨진 4명의 환자가 남긴 심박수와 뇌전도(EEG) 뇌파 자료를 분석해 뇌에서 감마파 활동이 급증하는 것을 포착했다.

이들은 모두 자극에 반응이 없는 혼수상태에 빠져 있었으며, 의학적으로 손쓸 방법이 없어 가족이 생명유지 장치 제거에 동의한 상태였다.

인공호흡기를 제거하자 77세와 24세 여성 환자 두 명은 심박수가 늘어나며 뇌의 감마파 활동이 급증했다. 감마파 활동은 가장 빠른 뇌 활동이자 인간의 ‘의식’과 관련돼 있다.

이런 뇌 활동은 뇌 뒷부분의 후두엽과 두정엽, 측두엽 간 연결부위, 이른바 ‘의식의 신경 상관물’(NCC·Neural Correlates of Consciousness)이 집중된 부위에서 나타났다.

NCC는 특정 의식의 지각에 필요한 최소한의 신경학적 변화를 나타내며 꿈, 의식의 변화, 뇌전증의 환시(幻視) 등과 관련있는 것으로 연구됐다.

보르지긴 박사는 AFP통신과 인터뷰에서 “뇌에서 이 부위가 가동됐다면 환자가 무언가를 보고 들을 수 있으며, 몸 밖에서 감각을 느낄 수도 있다는 것을 의미한다”고 했다.

죽음 직전 감마파 뇌 활동이 증가한다는 연구 결과는 이전에도 있었지만 감마파 뇌 활동이 늘어나는 부위까지 특정한 연구는 이번이 처음이다. 

하지만 이번 연구 결과로 죽음이 임박한 사람이 겪는 현상을 모두 설명할 수는 없다. 연구팀이 살펴본 다른 환자 2명에게서는 생명유지장치 제거 때 심장박동이 증가하거나 뇌 활동이 급증하는 현상이 발견되지 않았다. 게다가 감마파 활동이 포착된 환자들이 사망해 그들이 어떤 경험을 했는지도 알 수도 없다.

사례가 적기 때문에 연구팀은 이번 연구 결과를 토대로 확고한 주장을 펼치는 데 신중한 입장이다.

연구팀은 중환자실에서 심정지 뒤 되살아난 환자의 EEG 자료를 더 많이 확보해 연구하면 감마파 활동 급증이 죽음 문턱에서 겪는 의식의 증거인지를 확인하는 데 필요한 자료를 제공하게 될 것이라고 밝혔다.

보르지긴 부교수는 “이번 연구에서 관찰된 의식의 신경 신호와 이에 상응하는 경험을 연결할 수는 없었다”면서 “그러나 이번 결과는 확실히 흥미로운 것으로, 죽음을 맞는 인간의 비밀스러운 의식을 이해하는 새로운 틀을 제공해주는 것”이라고 했다.

김희원 기자 azahoit@segye.com