기억력 개선…치매 예방에도 긍정적 영향

운동이 단순히 체력을 기르는 것을 넘어, 뇌를 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

특히 나이가 들면서 약해지는 ‘뇌 보호막’을 회복하는 데 운동이 도움을 줄 수 있는 것으로 나타났다.

최근 학술지 셀(Cell)에 발표된 연구에 따르면, 신체 활동은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier)을 강화하는 데 기여할 수 있다.

혈액-뇌 장벽은 유해 물질과 병원체로부터 뇌를 보호하는 중요한 구조로, 노화가 진행될수록 기능이 약해지며 염증과 치매 위험 증가로 이어질 수 있다.

연구진은 생쥐 실험을 통해 운동 시 간에서 생성되는 특정 단백질이 혈류를 통해 이동해 이 장벽을 강화하는 역할을 한다는 사실을 확인했다.

미국 아이오와대 건강·뇌·인지 연구소 소장 미셸 보스(Michelle Voss) 박사는 워싱턴포스트와의 인터뷰에서 “운동으로 유도된 간 신호가 혈액-뇌 장벽에 작용해 뇌 기능을 개선할 수 있다는 점을 동물 모델에서 설득력 있게 보여준 연구”라고 평가했다. 그는 이번 연구에는 직접 참여하지 않았다.

▲운동하면 ‘GPLD1’ 단백질 증가

연구의 핵심은 운동 중 증가하는 ‘GPLD1’이라는 단백질이다. 연구진은 과거 활동적인 생쥐의 혈액을 늙은 생쥐에 주입했을 때 기억력이 향상된다는 사실을 확인한 바 있다.

이번 연구에서는 한 걸음 더 나아가, 운동하지 않는 고령 생쥐의 GPLD1 수치를 인위적으로 높였다. 그 결과, 운동을 하지 않았음에도 기억력과 학습 능력이 향상되고 뇌세포 상태도 개선된 것으로 나타났다.

흥미로운 점은 GPLD1이 직접 뇌로 들어가지 않는다는 사실이다. 대신 혈액-뇌 장벽을 강화하는 방식으로 간접적으로 작용하는 것으로 분석됐다.

▲“노화로 증가하는 유해 단백질 감소”

연구진은 노화된 뇌에서 TNAP라는 유해 단백질이 증가하며, 이 물질이 혈액-뇌 장벽을 느슨하게 만들어 ‘누수(leaky)’ 상태를 유발한다는 점을 확인했다.

운동을 한 생쥐에서는 TNAP 수치가 감소했으며, 운동을 하지 않은 생쥐라도 GPLD1을 증가시키자 TNAP가 줄어들었다. 이로 인해 혈액-뇌 장벽이 더 단단해지고, 뇌 조직이 외부 위험으로부터 잘 보호되면서 인지 기능도 개선됐다.

▲“운동 효과 모방 치료 가능성”

연구진은 이번 결과가 운동이 뇌 건강에 도움을 주는 이유를 설명하는 데 중요한 단서를 제공한다고 밝혔다. 또한 향후 운동 효과를 모방하는 치료법 개발 가능성도 제시했다.

다만 전문가들은 동물 실험 결과가 사람에게 그대로 적용되지 않을 수 있다고 지적한다. 남가주대 진화생물학자 데이비드 라이클렌(David Raichlen)은 “생쥐에서 유망했던 운동 관련 기전이 인간에서는 훨씬 복잡하게 나타나는 경우가 많다”고 설명했다.

연구팀은 향후 사람을 대상으로 한 연구를 진행할 계획이지만, 운동을 완전히 대체할 수 있는 방법은 없다는 점을 강조했다.

연구 책임자인 샌프란시스코 캘리포니아대 교수 사울 빌레다(Saul Villeda)는 “가능하다면 반드시 운동을 해야 한다”며 “운동은 여전히 건강을 위한 가장 좋은 방법 중 하나”라고 말했다.

■뇌 건강을 위한 운동법

-하체 근력 운동 필수=스쿼트, 런지 등은 혈류 개선과 함께 뇌 자극에도 도움.

-주 3~5회, 30분 이상=걷기, 자전거, 수영 등 유산소 운동 권장.

-근력+유산소 병행=근육 자극과 심혈관 개선 효과를 동시에 얻는 것이 중요.

=꾸준함이 핵심=단기간보다 장기적으로 지속하는 것이 뇌 건강에 더 효과적.