아이를 키우는 부모라면 한번쯤 읽어보면 좋은 글

아인슈타인은 1955년 4월 이스라엘 건국 7주년 기념행사의 연설을 준비하다가 쓰러져 뇌출혈로 사망하였다. 아인슈타인의 사체 부검을 맡았던 프린스턴 병원의 병리학자 토머스 하비 박사는 아인슈타인의 뇌를 240조각으로 잘라내 포르말린 용액에 보관하였다. 가족들은 이런 사실을 전혀 모른 채 아인슈타인을 화장했다. 나중에 아인슈타인의 뇌를 무단으로 보관한 사실을 알게 된 가족들이 분노했지만 하비 박사는 가족을 설득해 아인슈타인 뇌에 대해 연구를 할 수 있었다. 1984년 미국 버클리 캘리포니아대 다이아몬드 박사가 아인슈타인의 뇌 조각들을 넘겨받았고, 그녀는 아인슈타인의 뇌에서 뉴런을 보호하고 영양을 공급하는 ‘교질 세포’(glial cells)가 다른 사람들보다 많다는 사실을 발견하였다. 그리고 교질세포의 증가는 아인슈타인의 뇌처리 속도를 빠르게 하고 창의력을 발휘할 수 있는 토대가 되었다고 주장하였다. 다이몬드박사는 아인슈타인의 두뇌계발은 좋은 음식, 운동, 도전 할 만한 과제, 새로운 과제, 사랑을 기반으로 한 자극과 환경조성으로 가능하였다고 하였다. 그러나 최근의 연구에 의하면 아인슈타인의 뇌가 다른 사람의 뇌와 다른 것은 수학이나 물리학에 대한 연구 때문이 아니라 악기연주를 하였기 때문이라는 이론이 설득력을 얻고 있다. 
  최근의 연구에 의하면 악기 연주는 특정 뇌의 크기를 증가시켰다. 키보드 연주 한지 18개월이 지나자 키보드 군이 전두회와 뇌량의 용량이 더 많았다. 더구나 추상적 수학을 담당하는 두정엽은 사람들이 음악적 시퀀스를 들을 때 활성화한다. 소뇌는 음악가들과 음악을 듣는 사람들한테서 모두 활성화하는데, 이는 정확한 박자를 만들어내고 청각적 정보를 처리하는데 전적으로 관여한다는 뜻이다. 악기연주가 뇌를 변화시킨 것이다.
  천재적인 과학자들이 음악을 좋아하고 연주하는 것을 즐기는 것을 보면 음악과 뇌발달의 밀접한 관련성을 시사한다고 할 수 있다. 실제로 상대성 이론을 만든 아인슈타인은 모차르트 연구가였고, 양자역학의 기초를 세운 막스 플랑크는 작곡을 하고 오케스트라를 지휘하기도 했다. 두 사람은 직업적 음악가만큼 피아노 연주에도 능했다. 현대 물리학의 두 거장인 아인슈타인과 플랑크는 친한 친구이자 위대한 바이올리니스트였던 요셉요아힘을 불러 삼중주를 하기도 했다. 음악 감상과 연주는 아이의 감성을 풍부하게 하며, 다양한 인지기능과 운동기능을 자극하여 지능발달을 촉진한다. 지금까지 뇌과학적으로 알려진 뇌를 변화시키는 활동은 악기연주뿐 아니라 책읽기, 외국어, 신체운동, 자연 등이 대표적이다.
    
  악기연주
  음악은 단기적으로는 인지기능을 높이지만 장기적인 효과를 내지는 못한다. 그러나 음악을 듣는 것과 달리 악기를 연주하는 것은 지능에 지속적으로 긍정적인 영향을 미친다. 두 대뇌반구 사이의 회로가 악기 연주를 통해 특히 효과적으로 연결되기 때문이다. 무엇보다 빠르기를 측정하는 테스트에서 악기 연주는 두뇌의 결합능력을 대폭 개선하는 것으로 나타났다. 어린 나이에 악기 수업을 시작하는 경우 효과가 크다. 양손을 서로 다른 리듬으로 사용하는 피아노나 북치기 같은 것이 유익하다. 뇌의 많은 부분을 강하게 트레이닝하고 집중적으로 뇌 운동을 시키기 때문이다. 최근의 연구에 의하면 악기 연주는 특정 뇌의 크기를 증가시켰다. 한 군은 주 1회 키보드 수업을 받았고, 다른 군은 학교 음악 수업에 참여해 리듬악기를 연주하며 노래를 불렀다. 아이들이 평균 만 6세 무렵 연구가 시작됐을 때는 뇌 구조에 차이가 없었다. 그러나 악기를 연주 한지 18개월이 지나자 키보드 군이 전두회와 뇌량의 용량이 더 많았다. 신피질의 절반과 연결된 뇌량의 크기가 커지게 되면 양측 반구 간의 소통이 더욱 빨라져 양손의 협응이 용이해질 것이다. 음악가의 경우에는 뇌량 크기의 차이는 성인이 돼서도 지속됐습니다. 또한 헤쉴회의 크기도 어느 정도 증가했다. 더구나 추상적 수학을 담당하는 두정엽은 사람들이 음악적 시퀀스를 들을 때 활성화한다. 소뇌는 음악가들과 음악을 듣는 사람들한테서 모두 활성화하는데, 이는 정확한 박자를 만들어내고 청각적 정보를 처리하는데 전적으로 관여한다는 뜻이다. 심지어 사람들은 복잡한 시퀀스와 음 조합을 들을 때 더 많은 뇌 영역이 활성화킨다. 음악을 연주하면 많은 뇌 영역이 활성화되는데, 음악을 연주하려면 시기적절하게 순차적으로 운동을 활성화시켜야 한다. 이 때 신피질의 운동 관리 영역뿐 아니라 기저핵과 소뇌까지 활발하게 움직인다. 음악의 경우에는 청각적 경험과 소근육운동을 조화시켜야 하는 요구가 특히 강하다.
    

책읽기
  아이가 그림책을 읽는 동안 뇌의 거의 모든 부분이 활성화된다. 아이가 그림책을 읽을 때 이루어지는 뇌활동을 보면 먼저 시각정보가 뇌로 들어온다. 그것이 머리 뒤에 위치한 후두엽까지 전달이 된다. 후두엽에서 자료에 대한 시각적 분석을 하고 그 다음 측두엽에서는 언어적 분석을 하게 된다. 우리가 그림책을 읽으면 그림에서 느껴지는 감성은 바로 변연계를 간다. 그림책에서 얻은 모든 정보는 종합적인 판단, 추리, 이성 등을 담당하는 전두엽으로 간다. 그림책의 글은 부모의 입을 통해서 언어를 담당하는 측두엽으로 가서 다시 전두엽으로 가게 된다. 아이에게 그림책을 읽어주면, 언어발달 뿐 아니라 뇌발달에도 도움이 되며, 더구나 그림책을 읽으면서 이루어지는 아이와 부모의 교감은 의사소통은 물론 정서발달에도 좋은 것이다. 그림책을 읽을 때마다 아이의 뇌에서는 새로운 시냅스와 신경회로를 만들어진다. 이 새로운 시냅스와 신경회로는 아이의 집중력, 기억력, 시각, 청각, 언어를 담당하는 뇌의 부분을 발달시켜나간다. 아이가 읽기를 하려면 전두엽, 소뇌 그리고 측두엽이 두정엽이나 후두엽이 모두 동원된다. 특히 좌측 하측두피질에 있는 방추상회가 중요하다. 방추상회는 글로 쓴 언어를 인식할 뿐 아니라 사람들에게 단어(예를 들어 꽃)를 보여주거나, 단어처럼 보이지만 실제로 단어가 아닌 문자열(예를 들어 퐃)을 보여줄 때 활성화된다. 대뇌 좌반구의 가장 안쪽에서 바깥쪽 순서로 집, 얼굴, 텍스트, 물건을 알아본다. 아이의 두뇌에는 각 범주별로 시각정보를 처리하는 부위들의 순서가 모두 똑같아서 단어 텍스트를 알아보는 곳은 반드시 얼굴과 물건을 처리하는 곳 사이에 위치한다. 아이가 읽기를 하려면 전두엽, 소뇌, 측두엽, 두정엽, 후두엽 등이 모두 동원된다. 후두엽에 시각이 입력되면 측두엽에서 시각언어로 바뀌고 전두엽에서 의미를 파악하고, 운동피질과 소뇌가 발음과 조음을 하고, 두정엽은 공간적 집중력을 유지한다.
    
  외국어
  이중 언어를 사용하는 환경은 아이 두뇌에 긍정적인 영향을 준다. 인간의 뇌는 단어의 첫 음이 들리면 곧바로 나머지 단어를 추측하기 시작한다. 두 언어를 사용하는 이중 언어 아이는 단어를 들을 때마다 두 언어가 활성화한다. 이렇게 끊임없이 두 언어를 전환하는 작업은 아이의 인지 능력을 향상시키며, 이런 훈련을 반복하면 언어와 관련이 없는 상황에서도 환경을 관찰하는 능력이나 일련의 규칙으로 변환하는 능력이 발달한다. 실제로 연구에 의하면 이중 언어 환경의 아이가 단일 언어 환경의 아이보다 전환능력이 높았다. 생후 7개월 된 아기에게 소리로 신호를 준 다음 화면 한쪽에 손가락 인형이 나타나게 한 결과 두 군의 아기들은 모두 소리가 들리면 아까와 같은 장소에 손가락 인형이 나올 것을 기대하면서 화면 한쪽을 바라보았다. 하지만 손가락 인형을 반대쪽에 나타나게 하자. 이중 언어 환경에 있는 아기는 곧바로 인형이 나타나기를 기대하는 장소를 반대쪽으로 전환했지만, 단일 언어 환경에 있는 아기는 그렇지 않다. 이중 언어 아이의 창의력이 높다는 연구도 있다. 아이들에게 상상 속의 꽃을 그리게 하자, 이중 언어 환경에 있는 4세에서 5세 아이는 연과 꽃을 조합한 그림을 그렸고, 단일 언어 환경에 있는 아이는 꽃잎이나 나뭇잎이 없는 그림을 그렸다. 아이들에게 여러 색깔이 블록으로 만들어진 모양을 똑같이 재현하기, 연속된 숫자를 큰소리로 외치기, 단어를 정의하기, 머릿속으로 산수문제 풀기와 같은 과제를 주자. 이중 언어를 사용하는 아이들의 결과가 월등이 높았다. 창의력의 씨앗인 문제해결력이 높은 것이다. 창의력 전문가인 칼커린(Kharkurin)교수는 다중언어가 왜 창의성에 유리한지에 대한 몇 가지 이유를 설명한다. 첫째, 여러 언어를 말하는 것은 지적 능력을 증가시키는 것으로 보인다. 둘째, 여러 가지 말을 하기 위하여 더 정교한 인지구조를 사용하기 때문에 결과적으로 인지적 융통성을 향상시킨다는 것이다.
    
  신체운동
  과학전문지 뉴사이언티스트의 연구에 의하면 좋은 뇌는 운동에서 나온다고 한다. 특히 운동은 뇌발달을 촉진한다. 1주일에 3번. 30분씩만 운동해도 학습력과 집중력이 15％나 좋아진다는 것이다. 운동을 하면 증가하는 두뇌신경촉진인자(BDNF)라는 물질이 기억력과 집중력을 높여주기 때문이다. 20분 걷는 것만으로도 운동을 담당하는 운동피질뿐만 활성화하는 것이 아니라 수학을 담당하는 두정엽을 비롯한 뇌 전체가 활성화된다. 운동을 하면 뇌 전체에 두뇌신경촉진인자(BDNF)가 증가하기 때문이다. 운동은 도파민을 분비하는 신경회로를 활성화시킨다. 시냅스에서 특히 도파민의 양이 잘 조절되지 않는 불안정한 아이나 자제력이 없는 아이에게 운동이 필요하다. 연구에 의하면 규칙적으로 운동한 아이는 반응 시간이 더 빠르고, 활력이 넘치며, 창의력이 뛰어나고, 시험점수가 더 높은 것으로 밝혀졌다. 운동은 집중력을 높이며 공부할 준비가 된 몸을 만든다. 특히 자세를 잡고 천천히 이루어지는 운동은 많은 소근육운동 의 관여와 균형을 요구하며, 이는 전정기관과 전두엽을 의식적으로 활성화시켜 집중력을 향상시킨다. 근육의 움직임과 특별히 관련이 있는 뇌의 영역에는 소뇌와 기저핵이 있다. 아이들은 너무 오랫동안 의자에 앉아 있을 때, 아이가 의자 밑으로 쿵 떨어지는 모습을 종종 보게 된다. 이런 모습은 뇌에 충분한 산소와 피가 공급되지 않다는 뜻입니다. 아이는 서서 움직일 때 심장박동이 증가한다. 그 결과 산소와 피가 뇌에 더 많이 흘러, 뇌를 활성화시킨다. 신체적으로 활동적인 아이들은 IQ, 지각 능력, 언어 능력, 수학 능력, 학업 준비도 검사에서 더 높은 점수를 얻는 것으로 나타났다. 이 관련성은 만 4세부터 7세까지 그리고 만 11세부터 13세까지가 가장 강했다. 신체활동은 성인의 전두엽피질과 두정엽피질에서의 성장과 활동 증가로 이어진다. 뇌 영상을 연구한 바에 따르면, 이 영역은 독해와 수학 계산 검사를 할 때 활동하는 것으로 관찰되었다.
    
  자연
  두뇌발달에는 자극적인 환경보다 자연적인 환경이 더 효과적이다. 로제위그 교수의 연구에 의하면 인공의 구조물에 남겨졌던 생쥐보다 자연에 남겨졌던 생쥐들이 최고의 두뇌를 가졌다고 한다. 이 생쥐들은 자신들을 둘러싼 세계의 풍경들과 소리들과 냄새들로부터 자극이 되었던 것이다. 그들은 흰개미들과 거미들과 고양이들을 만났다. 그들은 집단을 몰려다녔고, 지도자의 짝을 선택하였으며, 이와 벼룩들을 상대하였고, 아마도 때때로 흥겨워 떠들며 놀기까지 했을 것이다. 이 자연적인 환경은 연구자들이 생쥐 우리에 만들어놓았던 디즈니랜드보다도 훌륭했다.
다양하고 풍부한 자극과 경험은 두뇌발달에 중요하다. 자연이 있는 곳이면 어디든 가보는 것이 좋다. 자연을 통한 경험은 살아있는 교육이다. 마음을 평온히 유지하는 것은 자신의 상태를 정확히 인식하는데 있어 중요한 습관이다. 집중이 안될 때, 자신의 현재 상태를 인식하고자 할 때, 현재 상태에서 무언가 변화를 주고자 할 때 산책 같이 심신을 바르게 하는 것은 자신의 뇌 상태를 평안하게 하는 지름길이다. 자연의 소리는 귀를 피로하지 않게 하며 스트레스를 줄여준다. 풀벌레 소리, 새소리, 계곡물소리는 청각주의력을 높여줄 뿐 아니라 마음을 안정시킨다. 시각주의력이 높아질 뿐 아니라 코르티솔도 줄어든다. 디지털음악이나 모니터의 색들은 전자기기에 저장하는 과정에서 왜곡되기 때문에 정기적으로 자연의 소리와 색을 들려주고 보여주어야 한다. 집안에 있는 반려동물들을 만져보게 하라. 금붕어, 거북이, 새, 강아지, 고양이 등에 먹이를 주어라. 아이는 자연스럽게 만지기도 할 것이다. 꿈틀하는 생명체의 느낌은 아기에게는 아주 새로운 감각이고 창의력의 원천이다. 마당에 있는 작은 꽃과 벌레를 보여주어라. 그리고 가만히 만져보게 하라. 아이는 이러한 생명체를 만져보면서 생체리듬을 느낄 것이다.

김영훈 (가톨릭대학교 의정부성모병원 소아청소년과 교수)