요즘 깜빡깜빡하는 이유 이거였나...뇌 발달 좌우하는 나이 언제인가 보니

영국 케임브리지대 연구팀 뇌발달 연구
9세, 32세, 66세, 83세가 중요 전환점

뇌 발달 단계, 뇌의 노화, 뇌의 비밀 키워드로 생성AI가 그린 그림. [챗GPT]

인간의 뇌가 평생 동안 네 번의 분기점으로 구분되는 ‘5대 시기’로 나뉘어 발달한다는 연구 결과가 나왔다. 9세와 32세, 66세, 83세가 중요 전환점으로, 이때 뇌 조직이 새로운 형태로 변화하는 것으로 나타났다.

던컨 애슬 영국 케임브리지대 영국의학연구위원회(MRC) 인지및뇌과학부 교수 연구팀은 25일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 이 같은 연구결과를 내놨다.

우리 뇌 구조와 기능은 나이가 들면서 변화한다. 이 변화에 따라 주요 인지나 행동, 정신결과에도 변화가 일어난다. 연구팀은 이런 뇌 발달 변화가 언제 일어나는지 알아보기 위해 연구를 진행했다. 0~90세 사이 4216명의 뇌를 자기공명영상(MRI) 스캔하고, 이 데이터를 활용해 어느 시기에 변화가 일어나는지 살펴봤다.

첫 분기점은 9세 때였다. 태어나서 9세까지 뇌는 ‘네트워크 통합’이라는 특징을 보였다. 신경세포 사이를 연결하는 ‘시냅스’가 잔뜩 생성되는데, 이 중 활동성이 높은 연결이 살아남고 나머지는 사라졌다. 뇌 초기 구조가 형성되고 인지 능력이 급격히 느는 시기다. 연구팀은 ‘아동기 발달 기간’이라고 정의했다.

연구팀은 “뇌가 아직 효율적이지 않아 마치 공원에서 이리저리 돌아다니는 아이처럼 시냅스가 형성됐다”며 “정보처리 역할을 하는 뇌 회백질과 정보 전달 통로인 ‘백질’이 빠르게 형성됐다”고 설명했다.

9세 이후에는 청소년기로 전환되는데, 이 기간은 평균 32세까지 지속된 것으로 나타났다. 뇌는 ‘청소년기 단계’를 거치며 백질이 계속 성장하고 통신망도 정교해졌다. 연구팀은 “32세 전후가 생애 전체에서 가장 큰 전환점”이라며 “뇌 연결 효율성이 증가하는 유일한 시기”라고 말했다.

이후에는 뇌는 ‘성인기’에 진입한다. 이미 뇌 구조는 급격한 변화가 거의 없는 안정기에 돌입했다. 이 시기는 가장 긴 시기로 66세까지 약 30년간 이어진다. 연구팀은 “뇌 영역 간 연결이 점점 분리되며 구획화가 더 확실해진다”고 말했다.

66세를 기점으로 뇌 구조는 ‘초기 노화’ 단계로 들어간다. 뇌 전체 연결성이 줄고 백질이 서서히 약화된다. 젊은 시기에는 뇌 영역 전체가 연결된 형태라치면 이 시기는 뇌가 더 분절된, 국지적 형태로 바뀐다. 연구팀은 “노화가 시작하지만 갑작스럽고 급격한 쇠퇴는 아니다”고 말했다.

83세부터는 마지막 분기점을 맞이한다. 뇌 전체 연결성이 더 줄어들고, 일부 영역에 의존하는 형태로 뇌 연결이 형성된다. 연구팀은 “마지막 두 가지 전환점은 뇌 연결성의 감소로 정의된다. 이는 뇌의 노화와 백질의 퇴화와 관련이 있다”고 말했다.

이번 연구는 뇌 발달이 다섯 가지 주요 시기로 구분되며, 각 시기는 연령에 따른 독특한 위상적 변화를 보인다는 점을 밝혔다. 연구팀은 “뇌 발달이 꾸준히 변화하는 것이 아니라 몇가지 주요 변화를 겪는다는 점을 이해하면 뇌의 배선이 언제, 어떻게 손상되기 쉬운지 파악하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다.