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잇몸 질환이 인지 기능에 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 추가로 발표됐다. 기존에도 구강 건강과 뇌 건강 사이에 연관성이 있다는 사실이 꾸준히 제기돼 왔으며, 이번 연구 또한 그 일환이라 할 수 있다. 이번 연구는 입속 미생물군의 종류에 초점을 맞춰 진행됐다.

 

입속 미생물군과 인지 기능 관련성

영국 엑시터 대학 연구팀이 「PNAS 넥서스(PNAS Nexus)」저널에 발표한 바에 따르면, 입속의 미생물 생태계가 인지 기능에 영향을 미칠 수 있다. 연구팀은 경도 인지장애 진단을 받은 55명을 포함해 총 115명 참가자의 입속 미생물군을 분석하여 이와 같은 결론을 내놓았다.

입속 미생물군을 분석한 결과, 일부 참가자는 '아포리포단백질 E4(APOE4)' 대립 유전자를 가지고 있었다. APOE4는 아포리포단백질 E(APOE)의 세 가지 변형 중 하나다. 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질의 축적을 촉진하는 것으로 알려져 있어, 인지장애 및 알츠하이머 유발의 주요 원인으로 꼽힌다.

한편, 경도 인지장애가 있는 55명 그룹 중 일부에서는 ‘나이세리아(Neisseria)’ 속에 해당하는 박테리아가 더 높은 비율로 발견됐다. 이 사람들은 똑같이 경도 인지장애를 앓고 있더라도 다른 환자들에 비해 실행 기능이나 시각적 자극에 대한 주의력이 더 나은 경향을 보였다.

나이세리아 속 박테리아의 비율은 정상적인 인지 기능을 가진 사람들과도 연관성이 있었다. 나이세리아 속 박테리아 비율이 높은 사람은 ‘작업 기억(Working Memory)’ 능력이 더 우수한 경향을 보였다. 작업 기억은 ‘정보를 단기적으로 유지하고 조작하는 능력’을 말한다. 딱 필요한 순간에 기억을 유지하다가, 그 순간이 지나고 나면 사라지는 기억 유형이다.

 

인지 장애 위험과 관련된 박테리아들

한편, 연구팀은 ‘포르피로모나스(Porphyromonas)’ 속 박테리아의 비율이 높으면 경도 인지장애의 발생 위험이 높아진다는 결론도 함께 내놓았다. 이를 통해 포르피로모나스 속에 해당하는 박테리아가 인지 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 가설을 제기한 것이다.

연구팀은 또한, ‘프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia)’ 속 박테리아가 얼마나 많은지에 따라 APOE4 유전자를 보유하고 있는지를 예측할 수 있다고도 이야기했다. 이 종류의 박테리아가 유전적 위험 요인과 연관이 있을 수 있다는 것이며, 유전자 분석 대신 입속 미생물군 분석으로도 APOE4 유전자 보유 여부를 예측할 수 있다는 의미가 된다.

 

‘질산염’ 식품이 입속 미생물군에 좋아

연구팀은 미생물군 분석을 비롯해 참가자들의 건강상태 및 생활습관에 대한 포괄적인 분석도 진행했다. 그 결과 연구팀은 식단이 입속 미생물군 형성에 영향을 미칠 수 있다는 의견을 정리하여 논문에 포함시켰다. 

특히 ‘질산염이 풍부한 식단’을 섭취하면 입속 미생물 환경을 유익한 쪽으로 조성할 수 있다고 밝혔다. 질산염이 풍부한 음식으로 채소 중에는 시금치, 비트, 상추, 셀러리 등이 있으며 과일 중에는 수박, 견과류 중에는 호두와 아몬드가 꼽힌다. 통곡물인 오트밀과 퀴노아도 질산염이 풍부한 종류로 꼽힌다.

이런 음식들은 대개 건강한 식단을 구성할 때 단골처럼 언급되는 식품들이다. 또한, 지중해 식단, 대시(DASH) 식단과 같이 고혈압 예방 및 완화에 도움이 되는 식단에 자주 포함된다. 질산염 자체가 혈관을 이완시켜 혈압을 낮춰주는 기능을 하기 때문이다. 한편, 일부 연구에서는 질산염이 뇌 혈류를 개선함으로써 인지 기능을 개선하는 데 긍정적 영향을 미치는 것으로 보고 있다.

규칙적인 운동은 뇌 건강에도 영향을 미친다. 특히 운동을 마친 직후 일정 시간 동안 인지 능력이 향상된다는 내용이 알려진 바 있다. 일반적으로 생각하면, 운동으로 인해 혈액 흐름이 개선되며 일시적인 효과가 나타나는 것으로 볼 수 있다. 하지만 이 효과는 하루가 지난 뒤에도 이어질 수 있다는 가능성이 입증되었다.

이는 특히 중년 이상의 연령대에서 중요한 효과다. 인지 능력을 비롯한 뇌 기능의 저하는 중년 이후 주요 관심사 중 하나다. 게다가 이들은 서서히 진행되기 때문에 깨닫지 못한 사이에 증상이 나타나기도 한다. 운동으로 인한 인지 향상 효과가 하루 이상 이어진다면, 꾸준한 운동을 해야 할 필요성이 하나 더 늘어나는 셈이다.

 

활발한 움직임, 깊은 수면을 부른다

런던 대학 연구팀은 50세~83세 범위에 있는 중년 및 노년 남녀 76명을 모집해 손목에 착용하는 방식의 활동 추적기를 착용하게 하고 8일 간의 테스트를 진행했다. 매일 움직임 정도를 측정하고, 인지 테스트를 실시하는 것이 테스트의 주된 내용이었다.

측정 대상이 되는 움직임은 특정한 운동 프로그램으로 제한하지 않았다. 심박수를 올릴 수 있는 모든 활동을 포함했다. 빠른 걸음이나 계단 오르기 등 일상적인 활동은 물론 춤추기 같은 개인적인 취미활동까지도 포괄적으로 측정했다. 

이 측정 결과에 따르면, 활동량이 많고 6시간 이상 수면을 취한 경우 다음날 인지 테스트에서 더 높은 점수를 받는 경향이 나타났다. 특히 ‘작업 기억’과 ‘일화 기억’ 부문에서 더욱 우수하게 나타나는 경향이 있었다. 반대로, 앉아서 보내는 시간이 길수록 다음날 작업 기억 능력은 낮아지는 것으로 나타났다.

기본적으로 깊은 수면을 충분히 취할 경우, 뇌는 하루 동안 얻었던 정보를 바탕으로 기억을 정리하는 시간을 갖게 된다. 보통 정신적 회복은 렘(REM) 수면에서 주로 이루어진다고 알려져 있다. 하지만 이는 일반적인 관점이며, 깊은 수면에서도 정신 회복에 관여하는 단계가 존재한다.

특히 비렘(Non-REM) 수면의 세부적 단계 중 하나인 깊은 수면에서는 느린 뇌파(서파)가 발생하는데, 이로 인해 기억의 통합과 정신적 회복이 이루어진다. 기억의 정리와 통합에 있어 렘 수면과 깊은 수면이 서로 다른 역할을 한다는 관점이 지배적이다.

 

운동과 깊은 수면의 연결고리

운동은 전신의 혈류를 증가시키며, 이로 인해 뇌로 가는 혈액 흐름도 원활하게 만든다. 산소와 영양분 공급을 늘려 전반적인 뇌 기능 향상에 기여한다. 

또한, 운동으로 인해 교감신경계가 활성화되면서, 부신에서는 스트레스 반응에 관여하는 노르에피네프린이 분비된다. 집중력과 경각심을 높이는 역할을 하는 신경전달물질이다. 스트레스 반응이 나타나는 동시에, 도파민의 분비로 인해 쾌감과 성취감을 느끼게 된다. 

이런 식으로 운동은 신경전달물질의 분비와 상호작용을 유발하며 뇌의 화학적 환경을 바꾼다. 운동을 처음 시작할 때는 스트레스 반응이 일어나기 때문에 힘들게 느껴진다. 그러다가 어느 순간부터 몸이 익숙해지면서 운동을 좀 더 지속할 수 있겠다는 생각이 든다. 대사가 원활해지면서 신경전달물질들이 다량 분비돼 상호작용을 하는 과정에서 스트레스가 줄어들고 성취감이 증가하는 것이다. 

이로 인한 효과는 운동을 마친 뒤에도 이어진다. 신경화학적으로 이루어지는 이런 현상은 보통 운동(움직임)을 마친 후 몇 시간 정도 지속되는 것으로 알려져 있었다. 하지만 이번 테스트를 통해 기존에 생각했던 것보다 더 오랫동안 효과가 지속된다는 것을 알게 됐다. 

수면을 취할 때 깊은 수면의 비율을 늘리는 데도 기여하며, 같은 시간의 수면을 취하더라도 더 질 높은 수면이 이루어지도록 돕는다. 운동을 통해 깊은 수면을 유도하는 데 필요한 생리적 변화를 촉진하고, 이 덕분에 수면 중 기억 통합 및 정신 회복이 더욱 원활하게 이루어지는 것이다.

 

더 큰 규모의 추가 연구 필요

다만, 연구팀은 이번에 모집한 인원의 규모가 매우 작은 편이기 때문에 여러 조건을 가진 참가자들을 추가로 모집해 같은 내용의 테스트를 반복할 필요가 있다고 이야기했다. 적당한 활동량이 신체 및 정신 건강에 유익한 역할을 한다는 것은 일반적으로 알려진 사실이지만, 개인 편차에 영향을 미치는 요인이 있다면 보다 큰 모집단을 대상으로 확인할 필요가 있기 때문이다.

또한, 이번 테스트로 확인한 인지 능력 향상이 장기적으로 인지 건강에 기여하는지에 대한 연구도 필요할 것이다. 충분한 신체 활동이 인지 능력의 저하를 늦추고 치매 발병 위험을 줄인다는 연구 내용은 많다. 하지만 그 안에 드러난 수치나 통계 등 구체적인 사항들에 대해서는 여전히 의견이 통일되지 않았다는 것이 연구팀의 입장이다.

‘기억’이란 무엇인가? 쉽게 말하자면 ‘어떤 정보를 뇌에 저장하는 것’이라고 표현할 수 있겠다. 좀 더 감성적으로 접근하자면, ‘나 자신을 정의하는 일부’라고 말할 수도 있다. 기억이라는 것에는 논리적인 정보 외에도 나 자신의 마음과 누군가에 대한 감정까지 포함되니까.

그렇다. 우리가 흔히 ‘기억’이라고 부르는 것은 사실 여러 가지 종류로 나뉜다. 조금 전 이야기한 것처럼, 객관적으로 필요한 정보일 수도 있고, 주관적인 마음가짐일 수도 있다. 일시적으로 사용하고 사라지는 것일 수도 있고, 두고두고 남아 불현듯 떠오르는 것일 수도 있다.

기억은 새롭게 생겨나고 시간이 지남에 따라 잊힌다. 이는 자연스러운 현상이다. 하지만 치매와 같은 뇌의 퇴행, 혹은 부상 등으로 인한 뇌 일부 영역의 손상은 다르다. 자연스러운 수준 이상의 큰 변화를 초래하며, 삶에 적지 않은 영향을 미친다. 기억의 세부적인 유형, 그리고 각 유형의 기억들이 치매로 인해 어떤 영향을 받는지를 알아보도록 한다.

 

작업 기억(Working Memory)

명칭 때문에 ‘어떤 작업을 수행하는 방법’이라고 오해할지도 모르겠다. 하지만 작업 기억은 짧은 시간 동안만 유지되는 단기 기억의 한 종류다. 딱 필요한 그 순간에 유지했다가 지나고 나면 사라지는 기억들이다. 

간단하게 책상 위 노트에 적힌 정보를 컴퓨터 프로그램에 옮겨 적을 때를 예로 들 수 있다. 노트의 정보를 눈으로 보고 기억한 다음, 화면을 보며 키보드를 두드려 입력할 때까지 기억하는 식이다. 입력을 마치고 나면 보통은 잊어버린다. 사람에 따라 좀 더 길게 기억할 수는 있지만, 기록이 남아있기 때문에 굳이 오래 유지할 필요가 없는 기억이라 하겠다.

이렇게 보면 뇌 손상이나 치매가 발생한다고 해도 큰 영향이 없을 거라 생각할 수도 있다. 하지만 그리 녹록치 않다. 어떤 순간을 잠깐이나마 기억하기 위해서는 상당한 인지 자원을 필요로 한다. 따라서 작업 기억 능력에 손상이 발생할 경우, 방금 눈으로 확인한 정보를 몇 번씩 다시 확인하는 일이 많아진다. 즉, 전체적인 작업 효율이 떨어지는 셈이다.

 

의미 기억(Semantic Memory)

의미 기억은 ‘세상에 대한 사실(Fact)’을 의미한다. 우리가 ‘지식(Knowledge)’이라 부르는 것이 바로 여기에 속한다. 예를 들면 우리가 사용하는 문자나 문법·화법, 혹은 영단어의 의미, 사칙연산 같은 것이 대표적이다. 역사적으로 기억할만한 날짜, 혹은 위인들의 업적도 이에 해당한다.

의미 기억은 보통 ‘학습’이라는 형태의 반복적인 노출을 통해 새겨진다. 꼭 필요한 경우가 아니라면 ‘어디에서 배웠는지’까지는 기억할 필요가 없다. 그냥 ‘아는 것’이니까. 이들을 떠올리기 위해 그리 애쓸 필요가 없는 ‘명시적 기억’의 한 종류다.

의미 기억은 ‘정보’의 형태로만 저장된다. 이게 무슨 뜻이냐면, 뇌 손상이나 치매가 이 영역에 영향을 미칠 경우, 기억의 존재 자체가 사라진다는 뜻이다. 누군가의 이름을 잊거나, 자신과의 관계를 망각하거나, 이야기를 나눌 때 어떤 표현을 써야 하는지 잘 생각나지 않는 것이 대표적인 증상이다.

 

일화 기억(Episodic Memory)

일화 기억은 오랫동안 유지되는 장기 기억의 대표 유형이다. 의미 기억이 ‘객관적 사실’이라면, 일화 기억은 ‘주관적 경험’에 가깝다. 단, 주관적 경험을 실마리로 하여 여러 가지 사실이나 세부적인 내용을 엮어서 기억하는 것도 포함된다. 즉, 주관적 경험을 기반으로 하되, 그 안에는 객관적 사실이 함께 존재하라 수 있다는 뜻이다.

개인마다 의외의 부분에서 오랫동안 기억에 남는 것들이 있다. 흔히 말하는 ‘인상 깊었던 장면’이 대표적이다. 어떤 장면을 별 감흥 없이 본 사람이라면 금세 잊겠지만, 같은 장면을 깊게 감동하며 본 사람은 ‘감정’과 결속시켜 오래도록 기억하게 된다. 어떤 것은 본인의 의지에 의해 기억에 남기도 하지만, 의지와 관계 없이 하나의 에피소드가 돼 기억에 남는 경우도 많다.

뇌 손상이나 치매가 발생할 경우, 일화 기억은 일부가 손상된 형태가 되기 쉽다. 예를 들면, 함께 엮여있던 세부적인 내용들은 기억나지 않지만, 그 순간의 감정은 남아있는 식이다. 이렇게 되면 당사자는 이유를 모르는 감정의 동요로 인해 혼란을 느끼기 쉽다.

 

미래 기억(Future Memory)

미래 기억의 개념은 비교적 직관적이다. 미래의 어느 순간에 무언가 하기로 했던 ‘계획’을 기억하는 것이 대표적이다. 다가오는 가족이나 연인의 생일에 맞춰 그 전날 선물을 사러 가겠다는 것부터, 오늘 저녁식사를 마친 뒤에 곧장 영양제를 먹겠다는 것까지 길고 짧은 미래의 계획을 포함한다.

사람들이 흔히 말하는 ‘건망증’의 상당한 부분이 미래 기억과 관련이 있다. 인간이 동시다발적으로 무언가를 진행하는 데는 한계가 있기 때문에 반드시 무언가는 ‘미래’로 미루게 마련이다. 이때 그 잠깐의 찰나에 미뤘던 미래 계획을 잊어버리게 될 때 ‘건망증이 심하다’라고 말하곤 한다.

실제로 과거에 비해 건망증이 심해졌다는 이유로 인지장애나 치매 상담을 받는 경우가 종종 있다. 하지만 보통 건망증은 스트레스 등으로 인해 일시적으로 나타나는 경우가 많다. 건망증으로 인한 망각과 치매로 인한 미래 기억 소실은 분명한 차이가 있다. 건망증으로 인해 상담을 받고자 할 때 미리부터 과하게 겁먹을 필요는 없다는 의미다.

 

기억의 유형, 인지 건강을 위해 활용하기

기억의 세부적인 유형에 무엇이 있는지, 그것들이 각각 어떤 의미인지를 구체적으로 기억할 필요는 없다. 작업 기억이니, 미래 기억이니 하는 용어를 기억하지 않더라도, 우리는 이미 일상에서 그것들을 활발하게 사용하고 있기 때문이다.

다만, 치매와 같은 인지 장애의 발생률이 높아지고 있는 시점에서, 이를 예방하기 위한 노력은 다방면으로 이루어질 필요가 있다. 가장 널리 강조되는 것이, ‘뇌를 적극적으로 활용하라’는 것이다. 새로운 것에 도전하고, 뇌에 자극이 될 수 있는 활동에 적극적으로 참여하며, 뇌 건강에 도움이 되는 생활습관을 갖추라는 것이 일반적인 조언이다.

그 과정에서 기억의 유형이 다양하다는 것을 알아두는 점은 작게나마 도움이 될 것이다. 자신의 기억력이 예전과 같지 않다는 걸 느낄 때, 구체적으로 어떤 영역의 기억이 저하됐는지를 판단할 수 있는 것만 해도 적지 않은 도움이라 할 수 있을 테니까. 

나 자신의 기억으로 자리잡은 것이라면, 무엇이 됐든 의미있는 것이라 할 수 있다. 그러니 자신의 기억을 소중히 여기고 적극적으로 관리하려는 태도를 갖기를 권한다. ‘내 기억’을 지키려는 노력 또한 인지 건강을 유지하기 위한 실천방안이라 할 수 있을 것이다.