"극심한 스트레스, 판단력 흐린다"… 뇌 추론 능력 저하시켜, 獨 연구

독일 함부르크대 연구팀, 건강한 성인 121명 분석
급성 스트레스 노출군, 코르티솔 수치 증가하며 '연관 기억 추론 능력' 저하
스트레스로 인해 뇌 해마의 기억 통합 메커니즘 방해 받아

스트레스는 뇌 전반에 광범위한 영향을 미친다｜출처: K H Fung/Science Photo Library

급성 스트레스를 받으면 흩어진 과거 기억들을 서로 연결해 새로운 정보를 유추하는 '기억 추론 능력'이 저하된다는 연구 결과가 나왔다. 스트레스가 단순한 암기력 저하를 넘어, 복잡한 상황을 종합적으로 판단하는 뇌의 유연성마저 손상시킬 수 있다는 점을 규명했다.

독일 함부르크대학교 인지심리학과 연구팀은 참가자 121명을 두 집단으로 나누어 기억 통합 능력을 평가하는 실험을 진행했다. 연구팀은 실험 첫날 참가자들에게 '친구'와 '하늘색 스쿠터'처럼 두 개의 이미지(A-B)가 짝을 이룬 정보를 학습시켰다.

다음 날 연구팀은 참가자 절반에게 가짜 취업 면접을 치르게 하는 방식(사회적 스트레스 테스트)으로 급성 스트레스를 유발했다. 이후 전날 학습한 '스쿠터' 이미지에 새로운 장소인 '도서관' 이미지(B-C)를 짝지어 학습하도록 했다. 약 1시간 뒤 기존 정보와 새 정보를 통합해 '친구'와 '도서관'의 관계(A-C)를 유추할 수 있는지 평가하며 뇌 영상 촬영을 진행했다.

연구 결과, 새로운 정보를 학습하기 직전 급성 스트레스에 노출된 집단은 연관된 기억을 바탕으로 새로운 사실을 추론하는 능력이 대조군에 비해 현저히 저하된 것으로 나타났다. 뇌 영상 분석(다변량 해독 분석, Multivariate decoding analyses)에 따르면, 스트레스 상태에서 새 정보(B-C)를 학습할 때 뇌의 기억 중추인 해마(Hippocampus)에서 과거 기억(A)이 재활성화되는 정도가 감소했다. 과거 기억의 재활성화 수준이 낮을수록 최종 추론(A-C) 능력도 비례하여 떨어지는 양상을 보였다.

또한, 학습 종료 후 '표상 유사성 분석(RSA)'을 통해 뇌 신경망의 변화를 관찰한 결과, 급성 스트레스는 중복되는 정보(A와 C)를 신경학적으로 통합하기보다 해마 내에서 별개의 사건으로 분리해 저장하도록 유도하는 것으로 확인됐다.

연구팀은 이 같은 현상이 급성 스트레스로 인해 뇌의 '기억 통합(Memory Integration)' 기전이 정상적으로 작동하지 않기 때문인 것으로 분석했다. 지금까지 학계에서는 급성 스트레스가 강렬한 감정적 기억의 형성을 돕거나, 저장된 기억의 인출 과정을 방해한다는 사실 정도만 주로 알려져 왔다. 이번 연구는 스트레스가 겹치는 경험들을 연결해 새로운 결론을 도출하는 인지적 추론 능력 자체를 저해할 수 있음을 시사한다는 점에서 의의가 있다.

이번 연구의 제1저자인 카이 A. 슈렌(Kai A. Schüren) 연구원은 "스트레스 상황에서 뇌는 연결된 지식 구조를 형성하기보다 개별 사건을 명확히 구분해 저장하는 일을 우선시한다"고 말했다. 이어 "이러한 기억 통합의 결함은 교육과 사법 현장은 물론, 다양한 정신 질환의 임상 환경에도 폭넓은 영향을 미칠 수 있다"며 연구의 의미를 짚었다.

이번 연구 결과(Stress disrupts hippocampal integration of overlapping events and memory inference in humans: 스트레스는 인간의 중복 사건에 대한 해마의 통합 및 기억 추론을 방해한다)는 2026년 5월 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재됐다.

김진우 기자 hidoceditor@mcircle.biz