대화 도중 하려던 말이 입끝에서 사라진 적 있으십니까. 저는 은퇴 직후 그런 일이 부쩍 잦아졌습니다. 처음엔 그냥 나이 탓으로 넘겼는데, 상주 낙동강 보 구간을 매일 달리기 시작한 지 3개월쯤 지나면서 뭔가 달라지는 느낌을 받았습니다. 자전거가 뇌에 실제로 어떤 변화를 일으키는지, 연구 결과와 제 경험을 함께 살펴보겠습니다.
20분 페달링이 뇌에서 일으키는 일
학술지 Brain Communications에 발표된 연구에서 흥미로운 사실이 확인되었습니다. 17세에서 50세 사이 참가자 14명을 대상으로, 실내 고정식 자전거를 20분 동안 탄 전후의 뇌 활동을 두개내 뇌전도(iEEG)로 추적한 결과입니다. 여기서 iEEG란 두개골 안쪽에 전극을 삽입해 뇌 신호를 직접 측정하는 기술로, 일반적인 뇌파 검사보다 훨씬 정밀하게 뇌 활동을 포착할 수 있습니다.
연구에서 확인된 핵심은 해마-피질 연결부에서 나타나는 급격한 파동, 이른바 SWR(Sharp-Wave Ripple)이었습니다. SWR이란 해마에서 발생하는 고주파 전기 신호로, 경험한 정보를 장기 기억으로 전환하는 과정에 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 운동 강도가 높아질수록 이 파동의 발생 빈도가 증가했고, 그 결과 참가자들의 기억력과 정보 처리 점수도 함께 올라갔습니다.
연구 참가자들이 약물 저항성 간질 환자였다는 점은 짚고 넘어갈 필요가 있습니다. 건강한 일반인에게 동일한 결과가 나온다고 단정 짓기는 어렵습니다. 그러나 이 연구가 의미 있는 이유는, 자전거 같은 가벼운 유산소 운동 한 번만으로도 인간의 해마에서 측정 가능한 변화가 발생한다는 사실을 처음으로 직접 확인했다는 점입니다.
해마와 BDNF, 뇌가 젊어지는 메커니즘
뇌 과학 측면에서 자전거 타기가 주목받는 이유는 해마와 BDNF의 관계 때문입니다. BDNF(Brain-Derived Neurotrophic Factor)란 뇌 유래 신경영양인자를 말합니다. 뇌에서 분비되는 단백질로, 신경 세포의 생존을 돕고 새로운 신경 연결을 촉진하는 역할을 합니다. 쉽게 말해 뇌 세포를 위한 성장 호르몬과 비슷한 기능을 한다고 보면 됩니다.
유산소 운동을 하면 BDNF 수치가 올라가고, 이것이 해마의 신경 가소성을 높인다는 것은 이미 여러 연구에서 반복적으로 확인된 사실입니다. 여기서 신경 가소성(neuroplasticity)이란 외부 자극에 반응해 뇌의 구조와 기능이 변화하는 능력을 말합니다. 나이가 들면서 이 능력이 떨어지는데, 규칙적인 유산소 운동이 이를 어느 정도 되돌릴 수 있다는 것입니다.
중국 화중과학기술대학교 연구팀이 48만 명을 대상으로 진행한 대규모 연구에서도 자전거 타기를 포함한 규칙적인 유산소 운동이 치매 발병 위험을 낮추고 해마의 성장을 촉진할 수 있다는 결론이 나왔습니다(출처: Brain Communications Journal).
저는 솔직히 처음엔 이런 메커니즘을 몰랐습니다. 그냥 달리다 보니 블로그 글 구성이 예전보다 수월해진 것을 느꼈고, 나중에 찾아보니 이런 근거가 있었던 것입니다. 뇌가 젊어진다는 게 단순한 비유가 아니라 실제 분자 수준의 변화라는 점이 꽤 인상 깊었습니다.
90rpm 케이던스와 멀티태스킹 자극
자전거 타기가 다른 유산소 운동과 구별되는 지점이 있습니다. 달리기나 수영과 달리, 자전거를 탈 때는 전방 장애물 파악, 균형 유지, 변속 타이밍 조절, 제동 판단이 동시에 이루어집니다. 이 과정이 뇌의 여러 영역을 동시에 자극해 신경망 연결을 강화한다는 것이 전문가들의 설명입니다.
저는 90rpm 케이던스 훈련을 즐겨 하는 편인데, 이때 특히 그 효과가 느껴집니다. 케이던스(cadence)란 분당 페달 회전 수를 의미합니다. 낮은 기어로 빠르게 페달링하는 훈련 방식으로, 근력보다 심폐 지구력과 신경계 조율 능력을 동시에 단련할 수 있습니다. 페달링 리듬에 집중하다 보면 잡념이 사라지고, 라이딩을 마치고 나면 머리가 유독 맑아지는 느낌이 납니다.
낙동강 자전거길의 구불구불한 코스를 달릴 때는 시각, 청각, 촉각을 동시에 사용하게 됩니다. 상주 시내 처음 가보는 골목이나 안 다녀본 임도를 섞는 것도 도움이 됩니다. 낯선 길을 탐색하는 과정 자체가 뇌에 추가적인 인지 자극을 주기 때문입니다.
운동이 뇌에 미치는 영향에 대해 세계보건기구(WHO)는 성인 기준 주 150분 이상의 중등도 유산소 활동을 권고하고 있습니다(출처: World Health Organization). 매일 20분씩 자전거를 탄다면 주 5회 기준으로 이 권고치를 충분히 충족하게 됩니다.
브레인 포그 개선, 자전거만의 효과라고 단정할 수 있을까
이쯤에서 솔직하게 짚어야 할 부분이 있습니다. 저는 은퇴 초기에 브레인 포그 증상을 겪었고, 라이딩을 시작한 후 그게 걷혔다고 썼습니다. 그런데 정말 자전거 때문이었을까요.
브레인 포그(Brain Fog)란 명확하게 정의된 의학 진단명은 아니지만, 집중력 저하, 기억력 감퇴, 사고 속도가 느려지는 주관적인 인지 기능 저하 상태를 통칭합니다. 쉽게 말해 머릿속에 안개가 낀 것 같은 느낌입니다. 퇴직 후 갑자기 인지 자극이 줄어든 것이 원인 중 하나였을 수도 있습니다.
제가 라이딩을 시작하면서 동시에 블로그를 개설하고 글을 쓰기 시작했습니다. 두뇌를 쓰는 활동이 함께 늘어난 것입니다. 따라서 인지 기능 향상이 자전거만의 효과라고 단정하기 어렵습니다. 자전거가 기여했을 가능성은 충분하지만, 그게 전부라고 보는 것은 과장일 수 있습니다.
연구 결과들도 마찬가지입니다. BDNF 수치 향상이나 해마 활성화 관련 데이터는 상당수가 젊은 성인이나 통제된 실험실 환경에서 나온 것들입니다. 40대 이상 시니어 라이더에게 동일한 효과가 나타나는지는 연구가 더 필요한 부분입니다.
라이딩 후 브레인 포그 개선 여부를 판단할 때 같이 봐야 할 변수들이 있어요. 수면의 질이랑 수면 시간이 가장 먼저예요. 잠을 못 자면 아무리 달려도 머리가 맑아지지 않거든요. 식단이랑 수분 섭취도 중요하고, 독서나 글쓰기 같은 인지 활동의 양과 질도 뇌 기능에 영향을 줍니다. 저는 라이딩이랑 블로그 작성을 동시에 시작했으니까 어느 쪽이 더 효과가 컸는지 솔직히 모르겠어요. 사회적 교류 빈도도 변수인데, 은퇴 후 사람 만나는 게 줄면서 뇌 자극이 줄어든 것도 브레인 포그 원인 중 하나였을 수 있거든요. 마지막으로 라이딩 강도랑 회복 상태에 따라서도 체감 효과가 달라졌어요. 이 변수들을 다 빼고 자전거만의 효과라고 단정하기 어렵다는 게 제 솔직한 생각입니다.
어떤 날은 라이딩 후 머리가 맑아지고, 어떤 날은 오히려 더 피곤하고 예민해집니다. 컨디션, 날씨, 라이딩 강도에 따라 체감 효과가 꽤 달라졌습니다. 제 경험상 이건 좀 들쑥날쑥해서, 자전거를 만병통치약처럼 받아들이는 것은 조심할 필요가 있다고 생각합니다.
자전거가 뇌 건강에 긍정적인 영향을 준다는 것은 근거가 있는 이야기입니다. 다만 그 효과를 극대화하려면 잘 자고, 잘 먹고, 뭔가 계속 배우는 것을 함께 해야 한다는 게 3개월을 달리고 나서 내린 저의 결론입니다. 인지 기능 저하가 걱정되신다면 라이딩을 시작하는 것이 나쁜 선택은 아닙니다. 단, 그것이 전문의 상담을 대체할 수는 없습니다. 증상이 지속된다면 반드시 전문가의 도움을 받으시기 바랍니다.
이 글은 개인적인 경험과 의견을 공유한 것이며, 전문적인 의료 조언이 아닙니다.
참고: https://www.cyclingweekly.com/news/cycling-can-make-your-brain-fitter-according-to-a-new-study