15년 전엔 뇌 발달의 중요한 대부분 단계가
생후 몇 년 안에 일어난다고
믿었습니다.
15년전엔, 살아있는 사람의 뇌 속을 들여다 보고
뇌가 어떻게 발달해 가는지를
확인할 수 없었기 때문이죠.
지난 10년 사이에 발달한 뇌 영상법,
즉 MRI라고 부르는
자기공명화상법의 발전으로,
신경과학자들은 살아있는 모든 연령층의
인간의 뇌를 들어다 보고,
뇌 구조와 기능의 변화를 추적하기 시작했습니다.
살아있는 인간의 뇌 속을 자세히 촬영할 때
고해상도의 MRI를 사용할 수 있고,
전체 뇌 중에 회백질이 얼마만큼을 차지하는지,
나이가 들어감에 따라 그 부분이 어떻게
변하는지를 알 수 있게 되었습니다.
그리고 실험 참가자들이 생각하고
느끼고 감지하는 등의 실험 과제를 수행하는 동안
기능MRI라고 불리는 기능자기공명영상을 이용하여
뇌의 활동을 촬영합니다.
전세계 많은 연구실에서 이러한 연구가 진행 중이며,
이제는 살아있는 인간의 뇌의 전 발달 과정을
자세하고 풍부하게 촬영할 수 있게 되었습니다.
그 덕분에, 인간의 뇌가 유년기에만 발달하는게 아니라
사춘기를 지나 20대와 30대에 이르기까지
계속해서 발달한다는 것을 알게 되었고
이로서 뇌의 발달에 대한 우리의 생각은
완전히 바뀌게 되었습니다.
우리는 청소년기를 생물학적이고, 호르몬적이며
육체적인 변화로 시작하여, 사회적으로 안정적이고
독립적인 역활을 하게되었을 때 끝이 나는,
사춘기라는 생의 한 단계라고 정의합니다.
(웃음)
사춘기는 오래 지속될 수 있다는 말이죠. (웃음)
사춘기에 이르러 가장 많은 변화를 보이는
뇌영역 중의 하나를 전두엽 피질이라고 부릅니다.
여기 이 뇌 모형의 오른쪽 앞에
있는 것이 바로 전두엽 피질입니다.
전두엽 피질은 뇌에서 흥미로운 부분입니다.
인간의 것은 상대적으로 봐도 다른 동물들에 비해 훨씬 크고
의사결정, 계획, 즉 내일 혹은 다음 주에,
혹은 내년에 무엇을 할 건지를 계획하는
고도의 인지가 필요한 모든 사고 작용에 관여하죠.
그리고 아주 무례하게 말하거나
멍청한 일을 하거나 하는
부적절한 행동을 하지 않게 합니다.
전두엽 피질은 다른 사람을 이해하고
스스로를 인식하는 사회작용에도 관여합니다.
이 부분의 발달을 관찰하는 MRI 연구들이
청소년기의 전두엽피질에서 큰 변화가 일어난다는 것을
보여줍니다.
예를 들어, 회백질의 부피를 보면,
회백질의 부피는 4세부터 22세에 걸쳐
이 그래프에서 같이, 성장기에 증가합니다.
초기 청소년기에 최고점에 올라갑니다.
이 화살표는 회백질 부피의 최고점을 보여줍니다.
이런 최고점 상태는 상대적으로 소녀들 보다
소년들에게 2년 정도 늦게 나타납니다.
아마도 소년들이 평균적으로 사춘기를
2년정도 더 늦게 겪기 때문이겠죠.
그런 다음, 사춘기 동안에는 전두엽피질 회백질의 부피가
아주 많이 감소하는 것을 볼 수 있습니다.
좋지 않게 들릴 지도 모르기만, 실제로 이것은
정말 중요한 발달 과정입니다. 왜냐하면
회백질은 세포체와 세포 간의 연결인
시냅스를 포함하고 있기 때문이며,
전두엽피질 회백질의 이런 감소는
시냅스의 가지치기 역할같은 것이기 때문입니다.
필요없는 시냅스를 솎아내는 것이지요.
이것은 정말 중요한 과정입니다. 이것은 부분적으로
동물이나 인간의 환경에 따라 변하기도 하며,
사용중인 시냅스는 강화되고
그 특정한 환경에서 사용하지 않는 시냅스는
제거됩니다.
장미 나무의 가지치기와 같다고 생각할 수 있습니다.
약한 가지를 쳐내서 남아있는 중요한 가지들을
더 강하게 자라도록 하는 겁니다.
뇌 조직을 효과적으로 조정하는 이런 과정은
종 특이의 환경에 따라
전두엽피질과 뇌의 다른 부분에서
청소년기 동안 일어납니다.
기능MRI를 사용한 두번째 과제는
청소년기 뇌의 변화를 추적하여
나이에 따라 변하는 뇌의 활동을 살펴보는 것이었습니다.
저희 연구에서 실행한 예를 하나 들겠습니다.
저희 연구는 사회적 뇌에 관심이 있습니다.
즉, 다른 사람들을 이해하고 그들과 상호 작용하는데
우리가 뇌의 어떤 부분을 어떻게 사용하는가에 대한 것이죠.
축구 경기의 한 장면을 보여드리죠.
사회적 뇌의 작용을 두가지 측면으로 보여줄 겁니다.
이게 바로 축구경기입니다(웃음)
마이클 오웬이 막 공을 놓치고, 바닦에 누워있죠.
이 사진이 보여주고 있는 사회적 뇌의 첫번째 측면은
사회 감성적 반응이 얼마나 자동적이고 직관적인지
잘 나타내줍니다.
마이클 오웬이 공을 놓친지 1초도 안되는 순간에
모두가 같은 팔 모양을 하고
얼굴 표정도 같으며, 심지어 마이클 오웬도
미끄러질 때, 같은 팔 모양을 합니다
아마 얼굴 표정도 비슷했겠지요.
그렇게 하지 않은 사람들은
저 뒤에 노란 옷 입은 사람들 뿐이겠죠 (웃음)
경기장 저 반대쪽에 있어야 될 사람들로 보이는데요.
이사람들이 다른 사회적 감정 반응을 하고 있음을
모두가 즉시 알 수 있죠, 이것이 사회적 뇌의 두번째 면입니다.
우리가 다른 사람들의 행동, 행위, 몸짓, 얼굴표정을
그들의 숨겨진 감정에 따라,
마음 상태에 따라 얼마나 잘 읽어내는지를
이 사진에서 잘 보여주고 있습니다.
이 사람들에게 물어볼 필요가 없습니다.
이들이 바로 이 순간에 무엇을 느끼고 생각하는지
아주 잘 알 수 있습니다.
그것이 바로 저희 연구실의 관심사입니다.
연구실로 청소년들과 성인들을 오게하여
뇌 촬영을 하고 과제를 주었습니다
그 과제는 다른 사람들, 그리고 그들의 심리, 심리 상태,
감정에 대해 생각하는 것이었습니다
우리가 발견한 것들 중 하나는, 전세계적으로 다른 연구실에서도 마찬가지였는데요,
중앙 전두엽피질이라고 부르는 부분이었습니다.
그림에서 파랑색선으로 보이는 부분입니다.
전두엽 피질의 바로 중앙에 위치하고 있습니다.
우리 머리의 중심선에 있는 것이죠.
이 부분은 청소년기에 보다 활동적입니다
이 시기에는 성인보다 많은 사회적 결정을 하고,
다른 사람들에 대해 더 생각합니다. 이것은 실제로
전세계적으로 이 분야의 아홉개 연구실에서 얻는 자료를 분석한 것입니다
이 연구들은 한결같이 이 중앙 전두엽 피질의
활동이 청소년기에 감소한다는
결과를 보여주고 있습니다.
그것은 청소년과 성인이 사회적 결정을 할 때,
서로 다른 정신적 접근과 인지적 전략을
사용하기 때문일거라고 생각됩니다.
이를 관찰하기 위해 행동 연구를 수행했는데요,
사람들을 연구실로 오게 하여 일종의 행동 과제를
주었습니다. 저희 연구에서 사용한
다른 한 예를 하나 보여드리겠습니다.
여러분이 이 실험에 참여했다고 상상해 보세요.
실험실로 들어옵니다.
컴퓨터 처리된 과제가 보입니다.
선반들도 보이죠.
이 선반 위 몇 곳에 물건들이 있습니다.
그 선반 뒤에 한 남자가 서 있고
그에게는 보이지 않는 물건들이 몇 개 있습니다
그에게 보이지 않는 물건들은 회색 나무판으로
가려져 있습니다.
이것은 그의 시각에서 보이는 선반입니다.
그가 볼 수 있는 물건들은 단지 일부입니다.
그러니까 여러분이 볼 수 있는 것이 더 많습니다.
이제 여러분의 과제는 그 물건들을 옮겨놓는 것입니다.
선반 뒤에 서 있는 지휘자가
그것들을 어디로 옮길지를 지시합니다.
그러나 그에게 보이지 않는 물건을 옮기라고 하지 않을 것임을
기억하세요. 이런 도입부는 정말 재미있는 조건입니다.
그것으로 인해, 여러분의 시각과 지휘자의 시각 사이에
일종의 갈등이 생깁니다.
그가 제일 위에 있는 트럭을 옮기라고 합니다.
세개의 트럭 중에서, 본능적으로 흰 트럭을 옮길 것입니다.
왜냐하면, 그것이 여러분의 시각에서 보이는
제일 위쪽의 트럭이니까요. 하지만 그 트럭은
그에게는 보이지 않는다는 사실을 잊지 마세요.
그러니 그가 말하는 트럭이란 파란 트럭인 것입니다.
그것이 그의 시각에서 본 제일 위의 것이지요.
믿거나 말거나, 이 실험에 참여했던 정상적이고 건강하며 똑똑한
여러분 같은 사람들의 50%가 실수를 합니다.
파란 트럭 대신 흰 트럭을 옮기는거죠.
이 과제를 청소년과 성인들이 하였습니다.
그리고 통제 조건에서도 실험했습니다.
통제조건하에서는 선반뒤 지휘자 대신에 규칙을 부과합니다.
과제는 똑같지만, 이번에는 지휘자가 없으며,
대신에 물건 뒤의 회색판들은
무시해야 한다고 얘기해 줍니다
거억해야 할 지휘자가 없다는 조건만 제외하면
똑같은 실험임을 알 수 있습니다
임의의 규칙을 적용한 것입니다.
반면에, 지휘자 조건에서는, 행동을 취하기 전에
지휘자의 시각을 고려해야 한다는 것을
기억해야 합니다.
저희가 수행한 대규모의 발달 연구를 통해서
실수의 퍼센트를 보도록 하겠습니다.
7세부터 성인까지의 연령대를 실험했는데,
지금 보실 것은 두 조건하에서
성인들이 실수한 퍼센트입니다.
회색이 지휘자 조건인데요
우리같은 똑똑한 성인들의 실수율이 약 50%입니다.
반면. 지휘자가 없는 조건에서는 훨씬 더 적은
실수를 합니다. 이 경우는
회색 판을 무시한다는 규칙만 기억하면 되는 조건이었죠.
연령대 별로, 이 두 조건은
완전히 똑같은 방식으로 전개되었는데,
후기 아동기와 중기 청소년기 사이에 향상을 보였습니다.
즉, 이 두 조건에서 두 연령대가 다
실수의 감소를 보였다는 것입니다.
그러나 마지막 두 연령대인
중기 청소년기와 성인그룹을 비교해 보면,
지휘자가 없는 조건하에서는
더이상 향상되는 것이 없었다는 점이 흥미롭습니다.
즉, 규칙을 기억해서 적용하는데 필요한
모든 것이 중기 사춘기까지
크게 발달하기는 하지만,
마지막 두 연령대를 이렇게 그래프로 보면,
지휘자 조건하에서는, 중기 청소년기와 성인 사이에도
여전히 큰 향상이 있었습니다.
이런 결과는 우리가 일상 생활에서 늘 하는 것인,
앞으로 할 행동에 다른 사람의 시각을 고려하는
중요한 능력이 중기에서 후기 청소년기에도
발달한다는 것을 의미합니다.
만약 여러분의 10대 자녀들이
다른 사람의 시각을 고려하는데 문제가 있다고 생각된다면,
여러분이 옳습니다. 아이들이 그렇죠. 그런데 그건 바로 그런 이유 때문입니다.
그래서 때론 10대들의 행동을 웃어넘길 수 있는 것이죠.
10대들의 전형적인 행동은 미디어에서
우스꽝스럽게 혹은 악마처럼 풍자되기도 합니다.
위험한 행동을 하고, 감정의 기복이 심하고, 너무 남의 눈을 의식합니다.
제 친구의 재미있는 일화를 들려드리죠.
그의 말에 의하면, 두 10대 딸들의 사춘기의 전과 후는
아빠 앞에서 그들의 당황하는 수준으로
구별할 수 있다고 합니다.
그가 말하길, "사춘기 전에는 두 딸들이 가게에서
장난이 심할 때, '얌전히 굴면, 너희들이 좋아하는
노래불러 줄께.'라고 했지.
그러면 금방 얌전해졌고, 노래를 불러 줬는데.
사춘기가 지나니까, 그걸 협박으로 받아 들이거든"
(웃음)
사람들 앞에서 아빠가 노래를 한다는 개념 자체로
아이들이 말을 잘 듣게 할 수 있다는 것입니다.
그래서 사람들은 흔히 묻습니다.
이런 청소년들이 우리 시대의 현상인간요?
이것이 최근 서양에서 일어나는 특별한 일인가?"라는거죠.
사실, 답은 아마 그렇지 않다일 겁니다. 역사속에는
옛날 사람들도 지금의 우리가 사춘기 아이들에 대해
얘기하는 것과 비슷한 얘기를 했다는 묘사가 있습니다.
세익스피어는 "겨울 이야기"에서
사춘기를 이렇게 묘사했습니다.
"10세 에서 23세 사이의 연령은 없다.
이 시기의 젊은이들은
여자를 임신시키고, 어른을 화나게 하고
훔치고 싸우는 일 밖에는 하는 일이 없다." (웃음)
그는 이렇게 계속 이어갑니다. "그런데,
이런 좋은 날씨에 19세와 22세의 들끓는 청춘들이
사냥을 하러 나가겠는가?" (웃음)
400년전, 세익스피어가 바라보던 청소년들도
오늘날 우리가 바라보는 청소년들과 비슷했군요.
하지만, 지금의 우리는 그들의 뇌속에서
일어나고 있는 근본적인 변화와 관련하여
그들의 행동을 이해하려 합니다.
예를 들어, 사춘기 아이들이 위험한 행동하려는 경향이
있다는 것을 우린 잘 알고 있습니다. 애들은 정말 그래요.
어른이나 어린 아이들보다 더 위험한 짓을 하죠.
특히, 친구들과 있을 때, 더 그렇습니다.
여기엔 중요한 동기가 존재합니다.
부모들로부터는 독립하고
친구들에게는 좋은 인상을 준다는 것이죠.
이제 우리는 이것을 변연개라고 부르는
뇌의 한 부분의 발달과 관련하여 이해하려 합니다.
붉은 색으로 표시된 변연개를 뒤의 슬라이드와
이 뇌 모형에서 보시죠.
바로 여기 뇌의 깊숙한 곳에 자리잡고 있습니다.
이것은 감정이나 보상심리의 작용에 관여합니다.
웃긴 행동이나 위험한 행동을 하는 것에 대해
이 변연개가 보상을 해주는 것이죠.
위험한 행동으로 즐거워지는 것입니다.
청소년기들이 위험한 행동으로 기쁨을 느낄 때
이 변연개가 성인에 비해
더 민감하게 반응한다고 밝혀졌습니다.
동시에 파란색으로 표시된 전두엽 피질은
과도한 위험 행동을 하지 못하게
하는데요. 이것은 청소년기에도
여전히 많이 발달하고 있는 중입니다.
뇌에 관한 연구들은 청소년기에 뇌가
아주 많이 발달한다는 것을 보여줍니다.
이것은 교육, 재활과 간섭에 함축적인 의미가 있음을 의미하죠.
교육을 포함한 이런 환경이 청소년기 뇌의
발달에 상당한 영향을 주고 있음을 의미합니다.
하지만, 서양에서 사춘기 아이들의 정규교육을
시작한 것은 그리 오래되지 않았습니다.
제 조부모님 네 분 모두가 어쩔 수 없이
청소년기 초기에 학교를 그만두어야 했으니까요.
지금도 전 세계의 수많은 10대들이
같은 처지에 있습니다.
10대의 40%가 중등교육을 받지 못하고 있습니다.
청소년기의 뇌는 특히 적응력이 뛰어나고
많이 발달 할 수 있습니다.
즉, 배우고 창조적인 일을 할 수 있는 적기라는 것이죠.
위험한 행동을 하고, 충동적이고,
주위의 눈을 너무 의식하는 것과 같이 사춘기의 문제라고
여겨졌던 것들을 비난해서는 안됩니다.
실제로 그들의 그런 행동은
교육을 잘 받으면서, 사회적 발달을 하면서
뇌가 발달하고 있음을 보여주는 것입니다. 감사합니다.
(박수)