남성이 운동을 열심히 하면 똑똑한 자식을 낳을 수 있을까? 미국 ‘뉴욕타임스’가 소개한 독일 의료진의 연구 결과에 따르면 그렇다.
운동은 두뇌 속 신경세포의 연결을 강화한다. 특히 해마 부위에서 그런 현상이 두드러지는데 이곳은 기억과 학습을 담당하는 부위다. 신경세포의 연결이 강해지면 똑똑해진다.
이번 연구의 핵심은 운동으로 변화된 수컷의 두뇌가 후손에게 이어진다는 것. 즉, 운동이라는 후천적인 생활습관 때문에 생긴 두뇌의 변화가 자손에게 전해진다는 얘기다. 후성유전학적 현상이다.
독일 괴팅겐의 신경퇴행성 질환 센터 연구진은 생쥐로 실험했다. 실험을 위해 생쥐는 모두 같은 유전자를 가진 쌍둥이로 만들었다. 선천적인 요인에 구애받지 않고 후천적인 생활습관이 생쥐의 지적 능력에 어떤 영향을 미치는지 살피기 위해서였다.
연구진은 우선 생쥐를 운동시키지 않고 성체로 자라게 했다. 다 자란 생쥐의 절반을 다른 장소로 옮겼다. 쳇바퀴 등 운동용 장난감이 설치된 우리였다. 나머지 절반은 여전히 운동을 시키지 않았다.
10주 후, 두 그룹 생쥐의 뇌를 들여다봤다. 운동을 한 생쥐의 신경세포 연결이 튼튼해졌고 인지적 테스트 결과도 좋았다.
더욱 흥미로운 것은, 운동한 수컷은 운동을 전혀 하지 않은 암컷을 만나더라도 튼튼한 신경세포를 가진 새끼를 생산했다는 점. 이렇게 낳은 새끼들은 학습 속도가 빨랐고 기억력이 좋았다.
마지막으로 연구진은 수컷의 정자를 살폈다. 수컷의 생활방식으로 인한 변화가 유전되려면 정자가 변해야 하기 때문.
연구진은 유전자의 내부 작용에 관여하는 것으로 알려진 작은 분자인 마이크로 RNA에 주목했다. 운동한 생쥐의 두뇌에서 측정된 마이크로 RNA 수치가 높았다. 연구진은 생쥐의 정자에서도 같은 현상을 발견했다.
그러나 운동한 수컷도 운동을 멈추면 더는 후성유전학적 혜택이 발생하지 않았다.
안드레 피셔 교수는 “두뇌를 변화시키는 데는 정신적 자극보다 운동이 훨씬 중요하다”며 “성인이 된 후 운동을 시작해도 운동이 뇌에 미치는 긍정적인 효과가 자식에게 전달된다”고 말했다.
이번 연구(RNA-Dependent Intergenerational Inheritance of Enhanced Synaptic Plasticity after Environmental Enrichment)는 ‘셀 리포트(Cell Reports)’에 실렸다.
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