[뇌 신경전달물질] 아세틸콜린 _ 영감과 아이디어가 필요할 때

아세틸콜린은 부교감신경의 절전/절후 섬유(부교감신경의 흥분)와 교감신경의 절전섬유(교감신경의 억제), 그리고 운동신경 전달물질이라는 역할을 한다. 교감신경이 엑셀이라면 부교감신경은 브레이크다. 교감신경이 흥분하면 아드레날린이 분비된다. 이 아드레날린으로 엑셀을 밟았다면 아세틸콜린으로 브레이크를 밟는 것이다.

아세틸콜린은 전뇌기저부(마이네르트 기저핵, 내측증격핵 등)에서 대뇌피질, 대뇌변연계, 시상 등에 투사하여 인지지능(사고, 기억, 학습, 주의력, 지중력) 가성과 수면(특히 렘수면), 시터파 Theta Welle 발생, 정동기억 등의 기능도 맡고 있다. 즉 일을 할 때 인지기능과 영감, 작업효율, 창조력, 발상력 등과 관련된 뇌 내 물질이다. 아세틸콜린을 조절할 수 있으면 효율을 높이고 영감을 얻기 쉽다는 이점이 있다는 말이다.

심리적으로 편안한 상태에서 '알파파'라는 뇌파가 나오는 것은 비교적 잘 알려진 사실이다. 그런데 뇌파 중에는 '시터파'라는 뇌파도 있다. 알파라의 주파수가 9~12Hz인데 비해 시터파는 4~7Hz다. 즉 시터파는 알파파보다 좀 느린 파장으로 수면에 돌입하기 전의 꾸벅꾸벅하는 상태, 깊은 명상상태나 깜빡 조는 상태에서 발생하는 뇌파다. 시터파는 아세틸콜린과 아주 깊은 연관이 있다. 아세틸콜린이 해마를 자극하여 시터파를 내보내기 때문이다.

해마는 스스로도 시터파를 생성하지만 아세틸콜린이 활성화되면 더 많은 시터파를 생성하고 시냅스(신경과 신경의 접합)도 쉽게 연결된다. 시냅스가 쉽게 연결되면 기억이 쉽게 정착된다. '시냅스가 연결되었을때 기발한 아이디어가 나온다고 하는데 이것은 시터파가 나오면 기발한 아이디어가 나온다로 바꿔 말해도 좋을 것이다. 

즉 아세틸콜린 분비 > 해마에서 시터파 생성 > 기억력, 발상력 향상 이라는 상관관계가 있다. 아세틸콜린을 원활하게 분비해 시터파를 낼 수 있으면 기억력이 강화되고 뛰어난 아이디어를 낼 수 있다는 말이다. 시터파를 내는 방법으로는 낮잠을 자는 것 외에도 호기심 자극하기, 외출하기, 앉은 채로 손발 움직이기 등이 있다. 

항상 호기심을 갖고 새로운 일에 도전하면 시간이 흘러도 뇌가 젊은 상태를 유지해 건망증이 생기지 않는다는 말을 종종 듣는다. 그것은 왕성한 호기심이 아세틸콜린 분비를 촉진하기 때문이다. 시터파는 새로운 것을 접하거나 낯선 장소에 갔을 때, 흥미를 가졌던 것을 탐색할 때, 새로운 자극이 많은 환경에서 생활할 때 활발하게 나온다. 

외출도 마찬가지다. 평소에 다니지 않는 곳을 걷거나 눈에 들어오는 풍경이 바뀌기만 해도 시터파가 더 쉽게 나온다. 

 

오전의 뇌는 수면에 의해 전날의 기억이 깔끔하게 정리되어 있는 상태다. 아무것도 놓이지 않은 책상처럼 백지상태다. 수면으로 충분한 휵실을 했으므로 뇌의 작업 효율도 높다. 그리고 오전 중에는 세로토닌이나 도파민 등의 아민'amine'이 우세한 상태다. 이때 적합한 작업은 정확성, 면밀함, 논리성, 집중력이 요구되는 일이다. 쉽게 말해 논리적이고 정교한 작업이다. 예를 들어 글쓰기, 번역이나 어학공부 등의 언어활동, 수준이 높고 복잡한 계산, 논리적이고 냉철한 이성이 필요한 중요한 결단 등이 있다. 이런 일들은 오전 중 뇌의 골든타임에 더 적합하다. 또 전체를 둘러보는 일, 예를 덜어 '할 일 목록 작성하기', '목표설정', '계획 세우기' 등도 좋다. 

 

오후가 되어 뇌가 지치면 논리적인 작업에 관한 효율이 확 떨어진다. 사실 오후부터 밤까지는 아세틸콜린이 원활하게 분비된다. 우후에 약간 졸린 것은 아세틸콜린이 활성화되어 시터파가 나오기 쉬어지기 때문이다. 오후에 뇌가 피로해지는 것은, 뒤집어 생각하면 기회이기도 하다. 논리적 사고력이 느슨해지면서 생각지도 못한 기발한 아이디어가 나올 수 있기 때문이다. 밤늦은 시간에도 시터파가 무척 잘 나온다. 영감이나 참신한 발상을 얻을 수 있어서 창조적인 작업에 적합하다. 아세틸콜린은 창조력의 근원이기도 하다. 영감은 하나하나의 기억이 의식적으로 연결되는 것이 아니라 아세틸콜린의 작용에 의해 여러 기억이 무작위로 연결 되었을때 일어난다. 머리를 쓰며 아이디어를 쥐어짜서 나오는 생각은 영감이라고 할 수 없다. 창의적 활동이나 창작활동은 상식과 고정관념을 뛰어넘는 생각을 해야 한다. 반드시 OO 해야 한다라는 논리에 속박될수록 틀에 박힌 발상밖에 하지 못해 기상천외한 아이디어가 나오지 않는다. 밤에는 이렇게 논리사고의 구속이 약해짐과 동시에 아세틸콜린이 쉽게 나와 창조적 활동에 적합한 상태로 바뀐다. 

 

역사상 유명한 발견 중 몇가지는 자는 동안에 나왔다. 화학 교과서 맨 뒷장에 나오는 주기율표가 그 예다. 이것을 처음 발견한 러시아 화학자 멘델레예프는 어느 날 혼자 트럼프를 하면서 우주의 성질에 대해 생각하고 있었다. 그러다가 꾸벅꾸벅 졸고 말았는데 꿈에서 우주에 존재하는 모든 원자가 어떤 체계로 존재하는지 깨달았다. 그는 눈을 뜨자마자 그 유명한 주기율표를 완성했다. 

뱀이 꼬릴 물고 있는 모양의 벤젠 구조식을 발견한 독일의 화학자 케쿨레도 원 모양으로 자신의 꼬리를 무록 있는 뱀, 즉 우로보로스 꿈을 꾸어 벤젠의 육각형 구조를 알아냈다고 한다. 

이처럼 자는 동안 뛰어난 아이디어를 떠올린 역사적 일화는 상당히 많다. 그들이 천재여서 가능했을까? 나는 그렇지 않다고 생각한다. 잠든 사이에 대단한 발견을 할 수 있었던 데에는 뇌과학적인 근거가 있다. 수면은 얕은 렘수면과 깊은 논렘 수면으로 나뉘는데 우리는 렘수면일 때 꿈을 꾼다. 이 렘수면일 때의 뇌파는 시터파가 주제다. 즉 아세틸콜린이 활발하게 분비되는 상태이다. 렘수면에서는 아세틸콜린이 아주 우세하며 세로토닌이나 도파민등의 아민계는 최저 수준으로 떨어진다. 기상천외한 꿈 혹은 현실에서는 절대 있을 수 없는 꿈을 꾸는 것은 아민에 의해 논리적 속박에서 뇌가 해방된 상태이기  때문이다. 

 

덧붙이자면 영감은 기억과도 관련이 있다. 수면의 80%를 차지하는 렘수면 중에는 무수한 뉴런이 끊임없이 패턴을 바꿔가며 활발하게 전기신호를 교환한다. 의외로 수면 중에도 뇌는 활발하게 활동하는 것이다. 이 렘수면 중에는 기억정리가 이루어진다. 아침에는 깨끗했던 책상이 저녁 무렵에는 서류나 책으로 어지럽혀져 있는데 그것을 자는 동안 뇌가 정리하여 다시 깨끗하게 치우는 것이다. 이 작업의 주역이 아세틸콜린이다. 

렘수면 중에는 아세틸콜린이 활성화 된다. 아세틸콜린이 활발하게 분비되는 상태에서 기억과 기억이 연결되고 장기기억으로 정착된다. 즉 제대로 잠을 자지 않으면 기억이 잘 정착되지 않는다. 

 

아세틸콜린이을 나오기 위한 생활습관을 다음과 같다.

 

1. 담배를 피우면 니코틴은 폐에서 흡수되고 불과 7초 만에 뇌 속에 도달해 니코틴 수용체와 결합한다. 니코틴이 니코틴 수용체와 결합하면 아세틸콜린이 니코틴 수용체와 결합하는 것과 같은 반응을 일으킨다. 그래서 담배를 피우면 머리가 맑아지는 기분이 든다. 담대에서 니코틴을 섭취해 아세틸콜린 수용체를 지속적으로 자극하면 뇌는 아세틸콜린이 충분하다고 착각한다. 그 결과 아세틸콜린 생성을 게을리하게 된다. 이것은 담배를 피울수록 점점 진행된다. 결국 아세틸콜린 부족상태가 평상시의 상태가 된다. 그러면 뇌가 아세틸콜린을 생성하지 않으니 그 대신 외부에서 니코틴을 섭취해야만 한다. 이것이 니코틴 의존증이다. 

 

2. 아세틸콜린의 원료는 레시틴 이다. 그래서 레세틴이 부족하면 아세틸콜린이 충분히 생성되지 않는다. 식사를 통해 레시틴을 충분히 섭취하면 아세틸콜린 활성화에 도움이 된다. 뇌에 좋다고 하는 건강기능식품을 복용해도 혈액뇌관문이라는 뇌의 관문에 막혀 뇌에 충분히 도달하지 않는 경우가 많다. 그러나 레시틴은 뇌 내 이행성이 높다. 그래서 식사로 섭취한 레시틴은 뇌로 잘 전달되어 아세틸콜린의 원료가 된다. 레시틴이 풍부하게 함유된 식재료는 달걀노른자와 대두다. 곡류, 간, 땅콩류 등에도 들어 있다.