슈퍼에이저, 놀라운 기억력의 원천은? (연구)

입력 2021.07.09 13:14 입력 2021.07.09 13:14 조회수 7,517

이보현 기자

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미국 매사추세츠 종합병원(MGH) 연구팀이 슈퍼에이저들의 뛰어난 기억력의 기초가 되는 뇌 활동을 밝혀냈다. 책임 저자인 알렉산드라 투루토글루 박사는 “슈퍼에이저가 새로운 정보를 능동적으로 학습하고 기억하는 뇌의 기능에 대한 이미지를 밝힌 것은 이번이 처음”이라고 말했다. 이 연구는 학술지 ‘대뇌 피질’에 실렸다.

2016년 투루토글루 박사와 동료 연구원들은 기억력 테스트에서 놀라운 기능을 보이는 65세 이상의 노인 그룹을 찾아냈다. 이들은 이 병원에서 진행하는 노화에 대한 지속적인 종적 연구의 참여자들. 투루토글루 박사는 “MRI를 통해 슈퍼에이저의 뇌의 구조와 신경 네트워크의 연결이 젊은 성인의 뇌와 매우 흡사하다는 것을 발견했다. 슈퍼에이저는 노인에게서 흔히 볼 수 있는 뇌 위축증이 드러나지 않았다”고 설명했다.

연구팀은 슈퍼에이저의 뇌를 일반 MRI와 달리, 다른 뇌 영역의 활동을 보여주는 fMRI(기능성 자기공명영상)으로 촬영하는 동안 평균 67세의 성인 40명에게 매우 어려운 기억력 테스트를 실시했다. 41명의 젊은 사람들(평균 25세)도 뇌를 촬영하는 동안 같은 기억력 검사를 받았다.

참여자들은 먼저 ‘산업적’이라는 단어와 짝을 이룬 도시 풍경, ‘보통’이라는 단어와 짝을 이룬 남자의 얼굴 등 형용사와 한 쌍을 이룬 풍경과 얼굴 80장을 보았다. 첫 번째 과제는 그 단어와 이미지가 일치하는지 알아내는 것이었다.

10분 후 참여자들에게 기존 80장에, 40장의 새로운 이미지와 단어 그리고 처음에 봤던 이미지와 단어를 재배열한 40장을 추가로 보여주었다. 두 번째 과제는 특정 단어와 이미지가 처음에 봤던 것인지, 아니면 새로운 것인지, 혹은 재배열된 것인지를 기억하는 것이었다.

자기공명영상 촬영을 하는 동안 연구팀은 시각적으로 보는 것을 처리하고 노화에 특히 민감한 뇌의 영역인 시각 피질을 세밀하게 관찰했다. MGH 정신의학 박사과정 연구원 유타 카츠미는 “시각피질에는 얼굴, 집, 풍경 등 다양한 범주의 영상을 선택적으로 처리하는 뉴런이 있다”면서 “이러한 신경세포군의 선택적 기능은 뉴런이 시각 이미지를 처리하고 이미지에 대한 뚜렷한 기억을 만드는 일을 더 효율적으로 처리하게 한다”고 말했다.

나이가 들면서 ‘신경 분화’라고 불리는 이같은 기능이 감소한다. 노인들이 텔레비전 프로그램을 시청했거나, 기사를 읽거나, 특별한 식사를 했던 것을 기억하는 데 어려움을 겪는 이유 중 하나다.

fMRI 연구에서 슈퍼에이저들의 기억력은 25세의 젊은이들과 차이가 없었고, 뇌의 시각피질은 젊은 층의 활동 패턴을 그대로 유지했다. 유타 카츠미 연구원은 “슈퍼에이저는 젊은 사람들과 같은 높은 수준의 신경 분화, 즉 선택성을 유지했다”고 말했다. 이들의 뇌에서는 이미지-단어 쌍을 정확하게 기억할 수 있도록 다양한 범주의 시각 정보에 대한 뚜렷한 표식을 만들어냈다는 것.

남은 숙제는 슈퍼에이저의 뇌가 예전부터 다른 사람들보다 더 효율적이었는지, 혹은 시간이 지남에 따라 노화된 뇌의 쇠퇴를 보상하기 위한 메커니즘을 개발했는지 알아내는 것이다.

기존 연구들은 훈련을 통해 뇌 영역의 선택성을 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 이는 정상적인 노인들에게 신경 분화의 저하를 늦추고 예방하는 잠재적인 개입일 수 있고, 이들의 뇌를 슈퍼에이저의 뇌와 더 비슷하게 만드는 방법이다.

현재 연구팀은 뇌의 표적 부위에 전류를 전달하는 비침습 전자기자극이 노인의 기억력을 향상시킬 수 있는지를 평가하기 위한 임상시험을 진행하고 있다.

이보현 기자

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