12개월 유산소 운동 한 그룹과 안 한 그룹, ‘뇌 나이’ 격차 1년
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사진=게티이미지코리아. |
꾸준한 유산소 운동이 뇌의 생물학적 나이를 더 젊게 만드는 것으로 나타났다. 12개월 동안 유산소 운동 권장량을 충족한 성인들은, 기존 활동 수준을 유지한 사람들에 비해 뇌가 거의 1년 더 젊어 보이는 상태를 보였다.
미국의 비영리 의료 네트워크 어드밴트헬스(AdventHealth) 산하 연구기관 아드벤트헬스 연구소가 주도한 이번 연구는 ‘뇌 나이’(brain age)에 초점을 맞췄다. 연구진은 규칙적인 유산소 운동이 뇌 나이를 늦추거나 심지어 되돌릴 수 있는지 살펴봤다.
여기서 말하는 뇌 나이는 MRI 기반 생체 지표로, 실제 나이에 비해 뇌가 얼마나 늙어 보이는지를 나타낸다. 이때 사용하는 지표인 뇌 예측 연령 차이(brain-predicted age difference·이하 뇌 PDA)는 개인의 뇌 영상(MRI 등)을 기반으로 추정한 ‘뇌 나이’에서 실제 나이를 뺀 값이다. 이 값이 클수록(양수) 뇌가 실제 나이보다 더 늙어 보이며, 뇌 노화가 빠르게 진행된 상태로 해석한다. 이전 연구들에 따르면, 뇌 노화는 신체·인지 기능 저하, 사망 위험 증가와 연관돼 있다.
국제 학술지 ‘운동과 건강 과학 저널’(Journal of Sport and Health Science)에 발표한 논문의 제1 저자인 데이터 과학자 루완 연구원은 “간단하고 가이드라인에 맞춘 운동 프로그램만으로도 단 12개월 만에 뇌가 측정 가능할 정도로 더 젊어 보이게 만들 수 있다는 사실을 확인했다”며 “많은 사람이 나이가 들수록 뇌 건강을 어떻게 지켜야 할지 걱정하는데, 이 연구는 일상적인 습관에 근거한 희망적인 방향을 제시한다. 변화 폭은 크지 않지만, 뇌 나이가 1년 정도 젊어지는 것만으로도 수십 년에 걸쳐서는 중요한 의미가 있을 수 있다”라고 말했다.
연구 개요
이번 임상시험에는 26~58세의 건강한 성인 130명이 참여했다. 연구진은 무작위로 중등도~고강도 유산소 운동 그룹과 기존 생활을 유지하는 대조군으로 참가자들을 나눴다.
운동 그룹은 실험실에서 감독하에 주 2회·회당 60분의 유산소 운동을 했다. 각자 집에서 추가로 한 것까지 합쳐 주당 약 150분의 유산소 운동을 수행했다. 이는 세계보건기구(WHO), 미 스포츠의학회(ACSM) 등의 신체활동 지침에 부합하는 수준이다. 반면 대조군은 평소대로 생활했다.
연구 시작 시점과 12개월 후 뇌 MRI 검사로 뇌 나이를 추정하고, 최대 산소 섭취량(VO₂peak)을 측정해 심폐 체력을 평가했다.
주요 결과
1년 후, 운동 그룹은 뇌 나이가 유의미하게 감소했지만, 대조군은 뇌 나이가 소폭 증가했다. 평균적으로 운동 그룹의 뇌-PDA는 약 0.6년 줄어들어 뇌가 더 젊어 보였다.
대조군의 뇌는 약 0.35년 더 늙어 보였다. 다만 통계적으로 유의미한 수치는 아니었다.
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‘운동과 건강 과학 저널’(Journal of Sport and Health Science) 논문 발췌. |
결과적으로 두 그룹 간 뇌 나이 차이는 불과 12개월 만에 거의 1년에 달했고, 운동 그룹에 유리했다.
연구를 주도한 아드벤트헬스 연구소 및 피츠버그대학교 의대 소속 신경과학자인 커크 I. 에릭슨(Kirk I. Erickson) 박사(교신 저자)는 이렇게 설명했다.
“1년 미만의 차이라고 해도, 기존 연구에 따르면 뇌 나이 ‘1년’ 차이는 이후 삶의 건강에 의미 있는 영향을 미칠 수 있다. 생애 전반을 놓고 보면, 중년에 뇌를 더 젊은 방향으로 살짝만 이동시켜도 매우 중요할 수 있다.”
운동이 뇌를 더 젊어 보이게 하는 기전
운동은 심혈관 기능, 혈압, 체성분, 신경 가소성과 관련된 분자 등 뇌 건강에 도움이 될 것으로 여겨지는 여러 요소를 개선하는 것으로 알려져 있다.
연구진은 운동이 뇌 나이에 영향을 미치는 경로를 살펴보기 위해 체력, 체성분, 혈압, 뇌유래신경영양인자(학습·기억·뇌의 적응 능력과 연관된 단백질) 수치 등 여러 요인을 분석했다. 운동이 체력을 개선하는 것은 분명했다. 하지만 이들 지표 중 어느 것도 뇌-PDA 변화를 통계적으로 설명하지 못했다.
이에 대해 루완 연구원은 “의외였다. 체력이나 혈압 개선이 효과를 설명해 줄 것이라고 예상했지만, 그렇지 않았다”며 “운동은 우리가 아직 포착하지 못한 다른 경로, 예를 들어 미세한 뇌 구조 변화, 염증 감소, 혈관 건강 혹은 다른 분자적 요인을 통해 작용하고 있을 가능성이 있다”라고 설명했다.
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사진=게티이미지코리아. |
시사점 및 한계
이번 연구의 차별점은 주로 노년층을 대상으로 운동-뇌 연구를 수행한 기존 연구와 달리 성인 초기~중년기를 대상으로 삼았다는 점이다. 이 시기는 뇌 변화가 비교적 작지만, 예방 효과는 장기적으로 더 클 수 있는 구간이다.
에릭슨 박사는 “30대, 40대, 50대에 개입하면 출발선에서 앞서갈 수 있다”며 “더 큰 문제가 나타나기 전에 뇌 노화를 늦출 수 있다면, 향후 인지 저하나 치매 위험을 늦추거나 낮출 수 있을 것”이라고 말했다.
한계도 있다. 연구진은 이번 시험이 건강하고 비교적 고학력자인 사람들을 대상으로 해 일반화하기 어렵고, 뇌 나이 변화 역시 크지 않았다고 밝혔다. 운동으로 인한 뇌-PDA 감소가 실제로 뇌졸중, 치매 등 노화 관련 뇌 질환 위험 감소로 이어지는지를 확인하려면 더 큰 규모의 연구와 장기 추적이 필요하다고 덧붙였다.
그럼에도 명확하게 시사하는 바가 있다. 나이에 상관없이 뇌 나이를 더 젊게 만들 방법은 있다는 것이다.
에릭슨 박사는 “이번 연구는 주당 150분 이상의 중등도~고강도 유산소 운동이라는 운동 지침을 따르는 것만으로도, 중년기부터 뇌를 생물학적으로 더 젊게 유지하는 데 도움이 될 수 있음을 뒷받침한다”라고 말했다.
관련 연구논문 주소: https://doi.org/10.1016/j.jshs.2025.101079
박해식 기자 pistols@donga.com
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