동공은 가벼운 운동이 뇌에 어떤 영향을 미치는지 보여주는 지표가 될 수 있을까요?

📝한눈에 보는 정보

• 눈의 동공은 매우 가벼운 운동에 반응하여 확장되고, 이러한 확장은 뇌 건강에 활동이 미치는 영향을 보여주는 창을 제공합니다
• 가벼운 운동은 문제 해결, 의사 결정, 자기 인식, 기억 등과 관련된 영역인 뇌의 전두엽 피질의 활동에 영향을 줌으로써 실행 기능에 긍정적으로 영향을 줍니다
• 아주 가벼운 운동을 하는 동안 동공이 확장되었을 뿐만 아니라, 이 확장은 뇌의 각성 시스템, 즉 청반의 카테콜아민성 시스템과 관련된 실행 기능의 개선과 관련이 있었습니다
• 이 발견은 운동이 뇌의 퇴화를 막는 데 어떻게 도움이 되는지 밝히는 것을 포함하여 신경 질환에 영향을 줄 수 있습니다
• 최근 몇 년간 고강도 인터벌 트레이닝이 크게 유행하고 있지만, 신체를 한계까지 밀어붙이는 것이 항상 긍정적인 결과를 얻기 위해 필요한 것은 아닐 수 있으며, 경우에 따라서는 가벼운 운동이 더 바람직할 수 있습니다

🩺 Dr. Mercola

운동 효과를 얻기 위해서는 '근육이 불타는 느낌을 받아야 한다'는 오래된 격언을 들어보셨나요? 이 격언이 항상 옳지는 않은 것으로 드러났습니다. 가볍고 강도가 낮은 운동도 건강에 좋으며, 현재 일본의 쓰쿠바 대학(University of Tsukuba) 연구진은 이를 증명할 증거를 갖고 있습니다.

그 증거는 예상치 못한 장소에서 나왔는데, 바로 눈의 동공입니다. 동공이 매우 가벼운 운동에 반응하여 팽창하는 것으로 밝혀진 것입니다. 게다가, 그 팽창은 활동이 뇌 건강에 미치는 영향을 보여주는 창을 제공합니다.

가벼운 운동 후 확장된 동공은 뇌에 좋은 신호입니다

신체 활동이 뇌에 좋다는 것은 널리 알려져 있지만, "요가나 아주 느린 달리기와 같은 스트레스 없는 매우 가벼운 강도의 운동도 유익한 효과를 가져올 수 있다"고 뉴로이미지(NeuroImage)에서 연구팀은 언급했습니다. 가벼운 운동은 문제 해결, 의사 결정, 자기 인식, 기억 등과 관련된 영역인 뇌의 전두엽 피질의 활동에 영향을 줌으로써 실행 기능에 긍정적으로 영향을 줍니다.

하지만 아주 가벼운 운동 도중에 뇌의 활동을 읽을 수 있는 기술은 없습니다. 그래서, 연구원들은 눈의 동공을 하나의 창으로 사용했습니다. 34명의 젊은이를 대상으로 한 연구에서 참가자들은 하루에 10분 동안 매우 가벼운 자전거 타기를 하고 다른 날에는 10분 동안 휴식을 취했습니다.

운동 및 휴식 상태 중에 동공 직경을 측정하기 위해 눈을 추적하는 장치가 사용되었고, 실행 기능을 측정하기 위한 테스트 동안 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)이 전액골 피질의 활성을 측정하기 위해 사용되었습니다.

아주 가벼운 운동을 하는 동안 동공이 확장되었을 뿐만 아니라, 이 확장은 뇌의 각성 시스템, 즉 청반의 카테콜아민성 시스템과 관련된 실행 기능의 개선과 관련이 있었습니다. 연구 저자인 히데아키 소야(Hideaki Soya)는 뉴스 보도자료에서 다음과 같이 설명했습니다.

"처음 동공 직경 데이터를 보았을 때, 우리는 휴식에서 가벼운 운동으로 변할 때의 급격한 동적 변화에 놀랐습니다… 옛날에는, '고통 없이는 얻는 것도 없다'고 말했습니다. 하지만, 우리는 동공 데이터에서 매우 가벼운 운동으로도 뇌가 활성화된다는 것을 명확히 확인할 수 있었고, 이는 흥미로운 일이었습니다… 심지어 10분간의 매우 가벼운 운동으로도 전두엽 피질의 기능을 향상시킬 수 있습니다.

이는 운동을 싫어하는 사람들에게 좋은 소식입니다 … 또한, 동공은 뇌의 노르아드레날린성 신경계를 포함한 뇌간의 활동을 반영합니다. 본 결과에서, 운동 중 동공이 예민하게 확장되었으며, 이는 전두엽 피질 기능의 향상을 예측했습니다.

아주 가벼운 운동을 하는 동안 향상된 전두엽 인지를 위해 뇌의 각성 상태를 나타내는 시각화는 인간 참가자들에게서 새로운 것입니다. 게다가, 미래를 생각해 보면 동공 관찰은 운동이 뇌에 미치는 영향을 예측하는 데 사용될 수 있는 새로운 생물학적 지표로서 유망한 가능성을 가지고 있습니다."

이 발견은 운동이 뇌의 퇴화를 막는 데 어떻게 도움이 되는지 밝히는 것을 포함하여 신경 질환에 영향을 줄 수 있습니다. 연구에 따르면 다음과 같습니다.

"알츠하이머병, ADHD, 파킨슨병과 관련된 메커니즘인 동공 확장이 나타내는 청반에서 피질로의 카테콜아민 조절 관여를 고려할 때, 요가나 매우 느린 달리기와 같은 짧은 가벼운 운동이 인지 장애를 개선하기 위한 자연스럽고 낮은 위험 전략으로 더 유망한 생활 방식 방법으로 발전할 수 있을 가능성이 있습니다.

여기에 제시된 증거는 가벼운 운동이 인지 기능을 향상시키는 효과적인 뇌 자극 방법으로 작용하고 이러한 효과는 동공의 강약을 관찰함으로써 평가될 수 있다는 것을 보여줍니다."

매우 가벼운 운동이 몸에 좋을까요?

최근 몇 년간 고강도 인터벌 트레이닝은 운동 효과를 단시간에 얻을 수 있는 방법으로 크게 유행하고 있습니다. 그러나 신체를 한계까지 밀어붙이는 것이 항상 긍정적인 결과를 얻기 위해 필요한 것은 아닐 수도 있고, 때에 따라서는 가벼운 운동이 더 바람직할 수도 있습니다. 2014년 연구에서 소야와 동료들은 다음과 같이 설명했습니다.

"상대적으로 고강도의 운동을 하는 일상은 종종 유지하기 어려운데, 몇몇 연구에서 운동의 강도가 운동 프로그램을 장기간 계속하는 것과 부정적인 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌습니다. 현대의 신체활동이 없는 사람들은 어떤 형태의 규칙적인 운동이든 상대적으로 높은 강도와 양으로 참여하는 것을 꺼릴 수도 있을 것입니다."

또한 걷기와 같은 가벼운 강도의 활동 중에도 신경 전달물질인 아세틸콜린이 분비되어 각성, 주의력, 수면에 영향을 줍니다. 앞서 쓰쿠바대 연구팀은 뇌의 '작업 관련 전액골 하부'에서 각성계를 조절하고 신경 활성화를 강화해 VO₂ 최대치의 30% 정도의 가벼운 운동만으로도 뇌의 작업 기능을 향상시킬 수 있다고 밝힌 바 있습니다.

가벼운 강도의 활동도의 힘을 보여주는 또 다른 예로, 한 시범 연구는 알츠하이머병을 앓고 있는 노인들의 일주일에 세 번, 20분에서 50분 동안의 적당한 강도의 자전거 타기의 효과를 가벼운 강도의 스트레칭과 비교했습니다. 운동의 두 가지 형태 모두 그룹의 인지력 저하를 줄였고 가벼운 스트레칭은 적당한 강도의 사이클링과 마찬가지로 효과가 있었습니다.

가속도계 데이터를 이용한 체계적인 검토도 가벼운 강도의 활동이 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 독일 프랑크푸르트 괴테 대학(Goethe University Frankfurt) 연구팀은 "가벼운 강도의 신체 활동이 건강상의 이점을 가져다줄 수 있다는 관찰 증거가 축적되고 있다"고 설명했습니다.

그들은 가벼운 신체 활동이 비만, 지질 및 포도당 대사의 지표, 사망률에 대한 긍정적인 결과와 관련이 있다는 것을 발견했습니다. 연구팀은 "현재 활동하지 않거나 활동량이 부족한 사람들은 어떤 강도의 신체 활동이라도 참여하도록 권장해야 합니다."라고 결론을 내렸습니다.

한편, 제2형 당뇨병을 가진 성인들이 장시간 동안 앉아 있는 도중 서 있거나 가벼운 걷기를 했을 때, 구조화된 운동에 참여하는 것보다 포도당 수치와 인슐린 민감성이 더 향상됐습니다.

'가벼운 강도의 신체 활동 촉진이 정당하다'는 것과 같은 또 다른 명백한 예로, 5,575명의 미국 성인의 데이터를 사용한 한 연구는 가벼운 강도의 신체 활동이 모든 원인의 사망 위험과 역으로 연관되어 있다는 것을 발견했습니다.

격렬한 활동이 역효과를 가져올 때

좌식 생활은 심혈관 문제의 위험이 증가하고 수명이 짧아지는 것과 관련이 있는 반면, 신체 활동은 일반적으로 건강의 향상과 수명의 연장과 관련이 있습니다. 하지만 고강도 활동을 할 때 지나치게 하는 경우가 생길 수 있습니다.

미주리 메디슨(Missouri Medicine)에 게재된 한 체계적인 리뷰는 2011년부터 2022년 사이에 발표된 연구를 검토하여 운동 기간과 강도, 특정 유형의 훈련 또는 스포츠가 장기적인 심혈관 건강과 수명에 미치는 영향을 평가했습니다.

저자들은 많은 양의 격렬한 운동이 적당한 운동, 근력 운동, 상호작용적인 스포츠나 놀이만큼 유익한 것은 아니라고 결론지었습니다. 게다가, 그들은 "매우 많은 양의 격렬한 운동과 무게를 들어 올리는 운동이 장수를 최적화하는 데 이상적이지 않을 수 있습니다"라고 설명했습니다.

적당한 강도의 운동은 '더 많이 하는 것이 좋은' 반면, 고강도 활동의 효과는 일주일간 약 150분이 넘으면 그 이점이 정체됩니다. 이 정도의 운동을 하면 오히려 역효과가 날 수 있습니다.

적당한 활동의 예로는 걷기, 하이킹, 정원 가꾸기, 집안일, 춤, 쇼핑, 골프, 피클볼, 복식 테니스, 배구, 그리고 여유로운 자전거 타기와 같은 활동이 있습니다.

미주리 의학(Missouri Medicine) 연구에 따르면, 격렬한 활동은 격렬한 자전거 타기, 달리기 또는 수영, 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT), 단식 테니스, 농구 및 '심장이 뛰고, 땀을 흘리고, 호흡 곤란을 일으키는 다른 활동'을 말합니다. 연구팀은 고강도 활동이 해를 끼칠 수 있는 가능성이 실재한다고 설명했습니다.

"이는 특히 중년 이상의 사람들에게 관련이 있는 극단적인 운동 심장 독성 및 심장 과다 사용 부상의 가설과 맞아떨어집니다. 격렬한 운동을 많이 하는 것은 최고의 신체적 성능을 얻기 위해 필요하지만, 기대 수명과 심장 내구성을 최대화하기 위해서는 필요하지 않을 수 있습니다.

매우 격렬한 운동은 특히 중년 이후의 사람들에게 심근경색, 갑작스러운 심장마비와 같은 심혈관 질환의 위험을 급격히 증가시킵니다. 물론 이러한 재앙적인 심혈관 질환 상황은 매우 드물지만, 외과적 부상이나 과잉 훈련 문제와 같은 더 일반적인 문제로 인해 사람들은 과도하게 격렬한 운동 방식을 줄이거나 포기해야 할 수도 있습니다."

태극권의 장점, 잘 자리 잡은 요가

고강도의 활동이 자리를 잡고 있지만, 태극권이나 요가와 같은 가벼운 활동의 장점은 수 세기 동안 증명되어 왔습니다. 이와 같은 가벼운 강도의 활동은 건강 문제가 있고 이동성이 제한적일 수 있는 사람들을 포함하여 모든 신체 수준과 연령대의 사람들이 할 수 있습니다.

흔히 '움직이는 명상'으로 불리는 태극권은 근육을 이완하고, 호흡이 느리고 깊으며 지금 이 순간에 정신이 집중되는 느리고 목적성 있는 동작입니다. 비슷하게, 요가는 여러분의 숨과 마음을 집중시키면서 몸의 여러 영역에서 작용하는 다양한 자세를 취하는 것을 포함합니다.

낮은 강도에도 불구하고, 이러한 가벼운 활동은 많은 건강상의 이점을 제공합니다. 예를 들어, 태극권은 다음 사항에 도움이 되는 것으로 밝혀졌습니다.

 요가는 심혈관 건강 증진, 중성지방 감소, 만성 요통 완화 등 비슷한 건강 증진 효과를 제공합니다. 또한 요가는 다음과 같은 이점이 있습니다.

대부분의 사람들에게 걷기는 이상적인 활동일 수 있습니다

매일의 움직임은 건강과 장수에 매우 중요한 요소이며, 여기에는 가벼운 활동도 포함됩니다. 가벼운 운동에도 반응하여 동공이 확장되고 유익한 뇌 변화와 상관관계가 있다는 발견은 일상생활의 중요성을 보여줍니다.

태극권, 요가, 스트레칭 등이 모두 해당되지만, 단순한 걷기 활동도 마찬가지입니다. 필자는 이상적으로 하루에 최소 1시간 이상 걷는 것을 추천합니다. 가능하다면 야외에서 걸으면 유익한 햇볕을 동시에 쬐게 될 것입니다.

일주일에 한 번 또는 두 번만 8,000보를 걷는 것은 모든 원인 및 심혈관 사망 위험을 현저히 낮추는 것과 관련이 있습니다. 야외 걷기 모임에 참여하는 사람들은 또한 건강 수준 지표인 최대 VO₂의 증가와 함께 수축기 및 이완기 혈압, 휴식 심박수, 체지방, 우울 점수 및 체질량 지수의 상당한 감소를 즐길 수 있게 됩니다.

걷기의 한 가지 훌륭한 점은 누구나 무료로 할 수 있다는 것입니다. 어디서든 할 수 있고 그동안 운동을 하지 않았어도 쉽게 시작할 수 있습니다. 특정한 운동을 추구하거나 고도의 신체적 성과를 추구하는 사람들에게 고강도 운동은 필요하고 적당하게 유용할 수 있습니다.

하지만, 대부분의 사람들은 일상생활에 적당한 강도의 활동뿐만 아니라 많은 가벼운 활동들을 추가하여 이점을 얻을 수 있을 것입니다.