“11살만 넘으면 두뇌의 대사활동은 거의 어른수준으로 낮아진다.”
두뇌연구의 최근성과는 어린시절에 두뇌발달이 절정에 이른다는것을 알려주고 있다.
특히 3살부터 11살까지의 어린나이에 두뇌는 심각한 재조직과정을 거친다. 이는 과거 학계에서 생각했던 것보다 정도가 훨씬 크다는 점에서 주목되는 것이다.
한 연구조사에 따르면 이 나이에 두뇌는 성인의 두뇌보다 배나 많은 에너지를 소모하며 일단 11살이 넘으면 점차 대사작용이 둔화해 거의 성인과 비슷하게 된다는 것이다.
또다른 연구는 마치 나무가지처럼 서로 엉켜있는 신경연결부위가 성인의 것에 비해 두배나 많다는 것을 밝혀 내기도 했다.
세번째의 연구결과는 11살이전의 어린 아이들은 성인보다 훨씬 깊은 잠을 자는데 잠은 뇌세포의 발육, 활동과 관련되어 있는 것이다.
물론 두뇌연구는 앞으로 더욱 진척되어야하며 어린아이의 두뇌가 성인의 것으로 변화하는 과정이 보다 소상히 밝혀져야한다.
두뇌발육의 과정에 관한 새로운 이론은 또한 육체적인면에서 인간이 어느때 성인으로 되는가에 대한 새로운 시각을 제공하고 있다. 사회, 문화적환경을 떠나 적어도 두뇌의 세포활동과 조직만을 볼때에는 성인이 되는 시기는 생각보다 매우 이르다는 것이다.
PET 스캐너가 뇌활동포착
뇌활동연구의 주요업적은 캘리포니아대학(로스앤젤레스 소재)의 양전자 단층촬영(PET)연구소에 의해 이루어졌다.이 연구소의 단층촬영은 뇌를 비롯한 신체의 주요기관의 활동을 효과적으로 측정하고 있다. 측정요령을 보면 방사능을띠게한 설탕을 혈류속에 넣어 뇌에 까지 전달되게 한다. 그러면 보다 활동적인 신경이나 뇌세포들이 설탕을 대사시키며 스캐너는 대사활동의 모습을 찍어 활동성의 정도를 비교해 볼 수 있는 사진을 만들수 있다.
U.C.L.A의 ‘추가니’박사에 따르면 1백명 이상의 아이들의 두뇌를 단층촬영 했는데 나이에 따라 대사 활동의 정도가 크게 다른것을 알고 놀랐다고 말했다.
한살 이내의 갓난아기의 대사율은 성인에 비해 3분의2정도이며 2살에 가까와지면 성인과 비슷해지는데 특히 이때에는 두뇌중에서도 고도의 지능관계를 조정하는 대뇌피질의 활동이 현저하다고 한다.
또 3살이나 4살이 되면 두뇌의 대사율이 거의 성인의 배나되며 이때에는 대뇌피질의 활동이 가장 활발하다고 한다.
6살이나 7살의 어린이 두뇌는 활동정도에 있어서는 3,4살 아이와 비슷하게 왕성하며 무게나 크기에 있어서는 이미 성인의 것과 비슷하게 커진다. 10살이나 11살때까지는 두뇌가 과부하상태라고 할정도로 대사작용이 계속 활발하다가 11살이 지나면서 점차 약화되기 시작, 13살이나 14살에는 성인의 수준과 같아지고 만다. 이미 대뇌의 활동은 더 이상 진전이 없는 ‘성숙’이 되었다고 볼수있는 것이다.
이같은 내용의 연구성과는 최근 ‘뉴올리언즈’에서 열린 미국신경학회에서 발표된것이다.
잠꾸러기 탓하지 말아야
이처럼 왕성한 두뇌활동은 깊은 수면을 요구하게 된다. 학자들에 따르면 2살에서 10살까지의 어린아이들은 성인에 비해 숙면정도가 배나되며 10살에서 14살까지의 아이들은 50%정도 성인보다 깊은잠을 잔다고 한다. 또 잠자는 시간도 길다. 잠은 뇌의 휴식이며 각종정보의 재정리시간이기도하다. 따라서 어린아이가 잠꾸러기가되는것은 당연하며 억지로 잠자는 시간을 줄이게 하는 것은 뇌의 정상적인 발달에 해를 끼치게 되는 것이다.
‘페인버그’박사는 뇌의 대사활동이 활발할수록 잠에 대한 필요는 커지며 따라서 14세가 넘어 뇌의 활동정도가 성인과 비슷해지면 잠자는 시간도 2시간 정도 짧아진다고 말한다.
뇌의 신경체계는 11살이 넘어 점차 성인의 것을 닮아가는 동안 발달과 퇴화의 두과정을 동시에 겪는다.
발달은 ‘뉴런’의 성장과 이동을 주된 내용으로 한다. 이것은 다시 말해 뉴런끼리의 연결을 담당하는 ‘액슨’(axons)의 생산을 증대시키고 뇌활동의 수문장역할을하는 시냅스(Synapses)의 발달을 의미한다.
반면 퇴화는 뇌세포의 대량죽음, 일부 ‘액슨’과 ‘시냅스’의 소멸을 뜻한다.
이같은 발달과 퇴화의 두과정은 모든 동물이 다 겪는 것이다. 그러면 어떤 세포가 죽고 어떤 세포가 살아나는가, 도태의 원리는 무엇인가.
뇌세포의 자연도태
그림에 나타난 신경연결체계에서 보듯 6살에 매우 촘촘하던 연결부가 14살된 아이의 경우 상당히 정리되어 있다. 도태과정을 거쳐 불필요한 세포가 죽어버렸기 때문이다. 여기에서 우리는 뇌세포는 다윈주의의 원리에 따라 많이 사용된 신경 세포와 시냅스는 살아남아 발전되고 그렇지 않은것은 사멸해 버린다는 것을 알 수 있다.
‘페인버그’박사는 “이 도태(선택)에는 약 10년이 걸린다. 10년 동안에 보다 중요하고 필요한 것이 살아남고 그렇지 못한 세포는 죽는다.”
그의 견해에서 본다면 2살까지는 잠재력만을 충분히 키우고 그 다음에는 성장과정의 자극과 체험에 따라 신경회로의 구조가 형성된다.
아이에게 추상적인 것, 집중적인 것 요구말아야
이 얘기는 인간의 두뇌에 있어 자연(탄생)과 환경 두가지가 모두 중요함을 설명해 주는것이 된다. 즉 잠재력이 부족한 상태로 태어나거나 후천적인 환경이 뇌 발달에 좋지 못하면 우수한 두뇌의 소유자가 되기 어렵다는 것이다. 어린아이에게 호기심을 끄는 장난감을 주거나 유희를 즐기게 하고 일을 스스로 생각해서 처리하도록 맡기는 것은 모두 뇌의 활동을 자극하는 것이다. 이런 자극이 적으면 신경회로의 발달이 제대로 되지 않는 것이다.
11살까지의 어린아이의 신경조직이 방대하고 대사활동이 일생의 절정기에 있다는 것은 어린이는 무엇이든 호기심을 가지고 무엇이든 알고 싶어하는 성향을 갖게 만든다. 이런 현상을 뒤집어 보면 어린이는 신경회로의 상호간섭이 심해 한두가지 일에 집중적이 되거나 고도의 추상적인 것을 추론해 내기가 어렵다는 것이 된다. 회로가 정비되기 시작하는 사춘기쯤 되어야 이런 두뇌활동은 가능하게 된다.
특히 복잡한 문제를 해결하는 능력은 지속적인 학습과 체험을 통해 이루워지느니만큼 아이에게 너무 어려운 문제를 맡기는 것은 현명치 못한 일이다.
언어나 음악같은 것은 반대로 조기교육이 중요하다. 왜냐하면 신경회로가 정비된다는 것은 고도의 추상적인 역활을 맡는 회로가 발달된다는 것을 뜻하기 때문에 여러가지 신경세포가 많이 배치돼 있는 어린시절에 언어등은 습득이 잘 되기 마련이다.
이것은 10대 후반이나 성인이 돼서 대뇌의 언어담당 구역이 손상되면 다시 말을 하기가 불가능하지만 어린이의 경우는 쉽게 1년이나 2년이내에 회복이 되는것을 봐도 알수 있는 일이다.
사춘기의 동요와 뇌신경
사춘기는 부모와 교사의 지도와 사랑속에 수동적으로 살아오던 어린아이가 점차 스스로 판단하고 결정하며 따라서 자의식이 싹트는 시기로 문화적환경에 따라 그 시기가 다소 빠를수도, 늦을수도 있다.
생리면에서 특히 대뇌의 구조와 기능이 변화의 측면에서 본다면 사춘기는 일생에 있어서 격변의 시기라고 말하지 않을 수 없다. 앞서 말한 뇌신경체계의 대대적 정비가 이루어지는 시기이기 때문이다. 불필요하다고 느껴진 시냅스가 사라지고 어떤 시냅스는 발전한다. 그런데 이때 심한 심리적 충격이나 환경변화, 강박등이 있으면 이 시냅스의 정비가 순조롭지 않게 된다. 물론 환경과 전혀 관계없이 뇌세포와 그 연결부분이 고장날 수도 있다. 학자들은 이것을 “일부 시냅스의 과도한 도태, 또는 과소도태 때문에 생겨나는 것”이라고 말한다. 아주 정상적으로 자라난 어린이가 사춘기에 정신분열을 일으키는 경우도 적잖은데 이는 바로 예측할 수 없는 이런 ‘과도 또는 과소’도태때문에 일어나는 것이다. 그러나 유감스럽게도 이 현상을 시정할 방법을 우리는 아직 알지 못한다.
두뇌연구의 최근성과는 어린시절에 두뇌발달이 절정에 이른다는것을 알려주고 있다.
특히 3살부터 11살까지의 어린나이에 두뇌는 심각한 재조직과정을 거친다. 이는 과거 학계에서 생각했던 것보다 정도가 훨씬 크다는 점에서 주목되는 것이다.
한 연구조사에 따르면 이 나이에 두뇌는 성인의 두뇌보다 배나 많은 에너지를 소모하며 일단 11살이 넘으면 점차 대사작용이 둔화해 거의 성인과 비슷하게 된다는 것이다.
또다른 연구는 마치 나무가지처럼 서로 엉켜있는 신경연결부위가 성인의 것에 비해 두배나 많다는 것을 밝혀 내기도 했다.
세번째의 연구결과는 11살이전의 어린 아이들은 성인보다 훨씬 깊은 잠을 자는데 잠은 뇌세포의 발육, 활동과 관련되어 있는 것이다.
물론 두뇌연구는 앞으로 더욱 진척되어야하며 어린아이의 두뇌가 성인의 것으로 변화하는 과정이 보다 소상히 밝혀져야한다.
두뇌발육의 과정에 관한 새로운 이론은 또한 육체적인면에서 인간이 어느때 성인으로 되는가에 대한 새로운 시각을 제공하고 있다. 사회, 문화적환경을 떠나 적어도 두뇌의 세포활동과 조직만을 볼때에는 성인이 되는 시기는 생각보다 매우 이르다는 것이다.
PET 스캐너가 뇌활동포착
뇌활동연구의 주요업적은 캘리포니아대학(로스앤젤레스 소재)의 양전자 단층촬영(PET)연구소에 의해 이루어졌다.이 연구소의 단층촬영은 뇌를 비롯한 신체의 주요기관의 활동을 효과적으로 측정하고 있다. 측정요령을 보면 방사능을띠게한 설탕을 혈류속에 넣어 뇌에 까지 전달되게 한다. 그러면 보다 활동적인 신경이나 뇌세포들이 설탕을 대사시키며 스캐너는 대사활동의 모습을 찍어 활동성의 정도를 비교해 볼 수 있는 사진을 만들수 있다.
U.C.L.A의 ‘추가니’박사에 따르면 1백명 이상의 아이들의 두뇌를 단층촬영 했는데 나이에 따라 대사 활동의 정도가 크게 다른것을 알고 놀랐다고 말했다.
한살 이내의 갓난아기의 대사율은 성인에 비해 3분의2정도이며 2살에 가까와지면 성인과 비슷해지는데 특히 이때에는 두뇌중에서도 고도의 지능관계를 조정하는 대뇌피질의 활동이 현저하다고 한다.
또 3살이나 4살이 되면 두뇌의 대사율이 거의 성인의 배나되며 이때에는 대뇌피질의 활동이 가장 활발하다고 한다.
6살이나 7살의 어린이 두뇌는 활동정도에 있어서는 3,4살 아이와 비슷하게 왕성하며 무게나 크기에 있어서는 이미 성인의 것과 비슷하게 커진다. 10살이나 11살때까지는 두뇌가 과부하상태라고 할정도로 대사작용이 계속 활발하다가 11살이 지나면서 점차 약화되기 시작, 13살이나 14살에는 성인의 수준과 같아지고 만다. 이미 대뇌의 활동은 더 이상 진전이 없는 ‘성숙’이 되었다고 볼수있는 것이다.
이같은 내용의 연구성과는 최근 ‘뉴올리언즈’에서 열린 미국신경학회에서 발표된것이다.
잠꾸러기 탓하지 말아야
이처럼 왕성한 두뇌활동은 깊은 수면을 요구하게 된다. 학자들에 따르면 2살에서 10살까지의 어린아이들은 성인에 비해 숙면정도가 배나되며 10살에서 14살까지의 아이들은 50%정도 성인보다 깊은잠을 잔다고 한다. 또 잠자는 시간도 길다. 잠은 뇌의 휴식이며 각종정보의 재정리시간이기도하다. 따라서 어린아이가 잠꾸러기가되는것은 당연하며 억지로 잠자는 시간을 줄이게 하는 것은 뇌의 정상적인 발달에 해를 끼치게 되는 것이다.
‘페인버그’박사는 뇌의 대사활동이 활발할수록 잠에 대한 필요는 커지며 따라서 14세가 넘어 뇌의 활동정도가 성인과 비슷해지면 잠자는 시간도 2시간 정도 짧아진다고 말한다.
뇌의 신경체계는 11살이 넘어 점차 성인의 것을 닮아가는 동안 발달과 퇴화의 두과정을 동시에 겪는다.
발달은 ‘뉴런’의 성장과 이동을 주된 내용으로 한다. 이것은 다시 말해 뉴런끼리의 연결을 담당하는 ‘액슨’(axons)의 생산을 증대시키고 뇌활동의 수문장역할을하는 시냅스(Synapses)의 발달을 의미한다.
반면 퇴화는 뇌세포의 대량죽음, 일부 ‘액슨’과 ‘시냅스’의 소멸을 뜻한다.
이같은 발달과 퇴화의 두과정은 모든 동물이 다 겪는 것이다. 그러면 어떤 세포가 죽고 어떤 세포가 살아나는가, 도태의 원리는 무엇인가.
뇌세포의 자연도태
그림에 나타난 신경연결체계에서 보듯 6살에 매우 촘촘하던 연결부가 14살된 아이의 경우 상당히 정리되어 있다. 도태과정을 거쳐 불필요한 세포가 죽어버렸기 때문이다. 여기에서 우리는 뇌세포는 다윈주의의 원리에 따라 많이 사용된 신경 세포와 시냅스는 살아남아 발전되고 그렇지 않은것은 사멸해 버린다는 것을 알 수 있다.
‘페인버그’박사는 “이 도태(선택)에는 약 10년이 걸린다. 10년 동안에 보다 중요하고 필요한 것이 살아남고 그렇지 못한 세포는 죽는다.”
그의 견해에서 본다면 2살까지는 잠재력만을 충분히 키우고 그 다음에는 성장과정의 자극과 체험에 따라 신경회로의 구조가 형성된다.
아이에게 추상적인 것, 집중적인 것 요구말아야
이 얘기는 인간의 두뇌에 있어 자연(탄생)과 환경 두가지가 모두 중요함을 설명해 주는것이 된다. 즉 잠재력이 부족한 상태로 태어나거나 후천적인 환경이 뇌 발달에 좋지 못하면 우수한 두뇌의 소유자가 되기 어렵다는 것이다. 어린아이에게 호기심을 끄는 장난감을 주거나 유희를 즐기게 하고 일을 스스로 생각해서 처리하도록 맡기는 것은 모두 뇌의 활동을 자극하는 것이다. 이런 자극이 적으면 신경회로의 발달이 제대로 되지 않는 것이다.
11살까지의 어린아이의 신경조직이 방대하고 대사활동이 일생의 절정기에 있다는 것은 어린이는 무엇이든 호기심을 가지고 무엇이든 알고 싶어하는 성향을 갖게 만든다. 이런 현상을 뒤집어 보면 어린이는 신경회로의 상호간섭이 심해 한두가지 일에 집중적이 되거나 고도의 추상적인 것을 추론해 내기가 어렵다는 것이 된다. 회로가 정비되기 시작하는 사춘기쯤 되어야 이런 두뇌활동은 가능하게 된다.
특히 복잡한 문제를 해결하는 능력은 지속적인 학습과 체험을 통해 이루워지느니만큼 아이에게 너무 어려운 문제를 맡기는 것은 현명치 못한 일이다.
언어나 음악같은 것은 반대로 조기교육이 중요하다. 왜냐하면 신경회로가 정비된다는 것은 고도의 추상적인 역활을 맡는 회로가 발달된다는 것을 뜻하기 때문에 여러가지 신경세포가 많이 배치돼 있는 어린시절에 언어등은 습득이 잘 되기 마련이다.
이것은 10대 후반이나 성인이 돼서 대뇌의 언어담당 구역이 손상되면 다시 말을 하기가 불가능하지만 어린이의 경우는 쉽게 1년이나 2년이내에 회복이 되는것을 봐도 알수 있는 일이다.
사춘기의 동요와 뇌신경
사춘기는 부모와 교사의 지도와 사랑속에 수동적으로 살아오던 어린아이가 점차 스스로 판단하고 결정하며 따라서 자의식이 싹트는 시기로 문화적환경에 따라 그 시기가 다소 빠를수도, 늦을수도 있다.
생리면에서 특히 대뇌의 구조와 기능이 변화의 측면에서 본다면 사춘기는 일생에 있어서 격변의 시기라고 말하지 않을 수 없다. 앞서 말한 뇌신경체계의 대대적 정비가 이루어지는 시기이기 때문이다. 불필요하다고 느껴진 시냅스가 사라지고 어떤 시냅스는 발전한다. 그런데 이때 심한 심리적 충격이나 환경변화, 강박등이 있으면 이 시냅스의 정비가 순조롭지 않게 된다. 물론 환경과 전혀 관계없이 뇌세포와 그 연결부분이 고장날 수도 있다. 학자들은 이것을 “일부 시냅스의 과도한 도태, 또는 과소도태 때문에 생겨나는 것”이라고 말한다. 아주 정상적으로 자라난 어린이가 사춘기에 정신분열을 일으키는 경우도 적잖은데 이는 바로 예측할 수 없는 이런 ‘과도 또는 과소’도태때문에 일어나는 것이다. 그러나 유감스럽게도 이 현상을 시정할 방법을 우리는 아직 알지 못한다.
