[KISTI의 과학향기]기억을 잃는다는 것

기억은 성인이 되서도 잃는다. 흔한 예가 만취 상태에서 한 말이나 행동을 기억하지 못하는 것. 술이 깬 뒤에 아무리 기억해 보려 애써 봐도 술자리의 시작만 기억날 뿐이다. 또 머리를 부딪치거나 충격적인 일을 겪었을 때, 알츠하이머와 같은 병으로 기억을 잃기도 한다.

기억 상실은 드라마나 영화 속 설정일 뿐 일상에서는 낯선 일이라고 생각했지만 알고 보면 우리에게 드문 일도 아닌 것이다. 그렇다면 우리는 살면서 얼마나 많은 기억을 잃고 살아가는 걸까.

◆뉴런 교체와 함께 기억도 굿바이?

우리가 잊은 가장 첫 번째 기억은 어린 시절이다. 자신의 돌잔치가 기억나는 사람이 있을까. 기억에 관한 많은 연구 결과 3살 이전에 일을 기억하는 사람은 거의 없는 것으로 나타났다. 다만 사라진 기억은 대부분 어디에서 누군가와 무엇을 했던 것과 같은 추억이나 젓가락을 이용하는 방법이나 걷는 법과 같이 몸으로 익힌 기억으로 남는다.

우리는 왜 어린 시절을 기억하지 못할까. 아직까지 정확한 원인이 밝혀지지 않았지만 여러 가지 가설이 있다. 어렸을 적 기억이 생존에 중요하지 않기 때문이라는 진화적 이론부터 뇌에서 기억을 담당하는 해마가 아주 어린나이에는 충분히 발달하지 못해 기억이 저장되지 못했다는 설명도 있다. 언어학적으로는 언어 인지 능력이 부족해 기억을 체계적으로 기억하지 못한다는 내용도 있다.

최근 주목받는 이론은 뉴런의 일부가 새로운 뉴런으로 바뀌면서 기억도 초기화 된다는 것이다. 원래 뉴런은 한번 만들어지면 재생하는 경우가 많지 않은데 예외적으로 해마, 특히 해마의 일부분인 치상화는 새로운 뉴런이 계속 만들어진다. 특히 출생 후 몇 년 동안은 빠른 속도로 생성된다.

뉴런은 오감을 통해 받은 외부 자극을 해마에 전달하는 역할을 한다. 해마는 기억이 저장되는 1차 장소로 이후 기억은 대뇌피질에 최종 저장된다. 뉴런은 신경세포체와 신호를 받는 수상돌기, 다른 세포에 신호를 전달하는 축삭돌기로 이뤄져 있는데 두 신경돌기가 서로 맞닿아 신호를 주고받는 부분이 시냅스다. 문제는 새 뉴런이 기존 뉴런을 대체하면서 기존의 뉴런과 연결돼 있던 시냅스들이 끊어질 가능성이 있고, 이 과정이 기억을 저장하는 해마에 영향을 미칠 수 있다는 점이다.

이번 이론을 제시한 캐나다 토론토대의 쉬나 조슬린 교수와 폴 프랭크랜드 교수의 실험 결과도 이를 입증한다. 연구팀은 새끼 쥐가 특정한 상자에 들어갈 때마다 전기 자극을 줬다. 쥐들은 점차 이를 기억하고 상자를 피했다. 이후 실험쥐의 절반에게 뉴런의 재생이 일어나지 않도록 특수 처리를 하고 4주 뒤 다시 상자를 보여줬다. 그 결과, 정상적으로 뉴런 교체가 일어난 쥐들은 과거를 잊고 다시 상자 안에 들어가는 반면 뉴런 교체가 일어나지 않는 쥐들은 여전히 상자를 피했다.

그렇다면 어린 시절의 기억을 잃는 시점은 언제일까? 이는 7~8세 인 것으로 밝혀졌다. 미국 에모리대의 파트리샤 바우어와 마리나 라르키나 교수팀은 5살 된 어린이 83명을 대상으로 최근 몇 개월 내에 있었던 일들을 기억하게 했다. 그리고 수년 후 같은 아이들에게 3세 때 이야기 했던 경험을 다시 떠올려보도록 했다. 그 결과, 5~7세 아이들은 3세 때 이야기했던 경험의 63~72%를 기억하는 반면, 8~9세 아이들은 35%만 기억해 냈다. 7세를 기준으로 3세 이전의 경험했던 일들을 기억하는 능력이 50% 이상 크게 떨어진 것이다. 연구팀은 아동은 성인에 비해 뇌의 신경작용이 적기 때문에 조각으로 나눠진 정보를 기억이라는 형태로 구성하기 쉽지 않아 기억을 더 빨리 잊어버리는 경향이 있는 것 같다고 설명했다.

◆술은 해마도 취하게 한다

성인이 기억을 잃는 가장 흔한 경우는 과음으로 인한 단기기억상실이다. 의학용어로는 '블랙아웃'이라고 하는데 컴퓨터 전원이 갑자기 나가면 작업 중이던 문서가 날아간 것처럼 술이 들어가면서 기억이 날아가는 현상을 비유한 용어다.

알코올은 시냅스의 활동을 방해해 신호 전달 매커니즘에 이상을 일으킨다. 외부 자극이 기억으로 저장되기 위해 해마로 가는 길목을 막아버린 것이다. 또 알코올이 분해되는 과정에서 만들어지는 아세트알데히드는 해마의 활동을 둔하게 하고 신경세포의 재생을 방해해 기억 저장 기능을 떨어뜨린다. 해마를 컴퓨터에 비유하자면 술이 컴퓨터 본체는 물론이고 컴퓨터에 전기를 공급하는 전선줄(시냅스)까지 고장 내는 것이다.

다행히 뉴런과 해마의 기능은 술이 깨면 다시 정상으로 돌아온다. 하지만 계속 과음을 할 경우, 뇌가 지속적으로 손상을 입으면서 술을 마시지 않아도 기억이 끊기는 단기기억상실증이 나타날 수 있다. 대표적인 질환이 알코올성 치매와 베르니케-코르사프 증후군이다. 알코올성 치매에 걸리면 뇌세포가 죽으면서 뇌가 쪼그라들고 뇌 중앙에 위치한 뇌실이 넓어지면서 폭력성과 기억상실 증상이 나타난다. 베르니케-코르사프 증후군은 알코올 중독자에게 많이 나타나는 병이다. 알코올은 비타민 B1(티아민, thiamine)의 체내 흡수를 방해하는데, 티아민이 결핍되면 얼굴근육 마비와 보행 장애가 나타나다가 결국에는 뇌세포가 파괴되면서 기억을 잃게 된다.

◆잊었다는 것조차 잊었다면 알츠하이머

노년에도 기억상실을 경험하는 사람이 적지 않다. 기억을 담당하는 해마의 기능은 나이가 들면서 점점 감소돼 건망증을 유발한다. 건망증은 단순 건망증과 병적 건망증으로 나눈다. 단순 건망증은 정보를 기억하는 상황에서 충분히 주의를 기울이지 않아 기억 자체가 불완전하게 저장돼 생긴다. 이야기를 대충 흘려듣거나 여러 가지 일을 한꺼번에 하는 상황에서 주의가 분산될 때 주로 나타난다. 하지만 기억을 떠올리려 했을 때 세세한 부분까지 기억해 내긴 어려워도 연관된 정보를 주면 내용을 바로 기억해 낸다.

반면 병적 건망증은 치매의 한 종류인 알츠하이머의 초기 증상으로 새로 알게 된 정보나 지식이 아예 해마에 입력되지 않아 힌트를 주어도 기억해내지 못한다. 식사를 하고 상을 치운 뒤 식사를 깜박했다며 다시 상을 차리거나, 방금 한 이야기나 질문을 되풀이 하는 것이 대표적인 예다. 처음에는 단기기억상실 증세를 보이다가 점차 저장된 기억도 사라져 가족도 알아보지 못하게 되기도 한다.

원인은 학습과 기억에 필요한 신경전달물질을 생산하는 신경세포가 빠른 속도로 죽어 없어지기 때문이다. 신경세포가 줄어들면 뇌는 쪼그라들고 시냅스가 약해지면서 신경세포의 기능도 떨어진다. 시냅스를 통해 전달되던 외부자극도 해마로 전달되지 못하면서 기억을 만들지도 저장하지도 못하는 상태가 된다.

그나마 다행인 점은 알츠하이머병은 증상이 나타나기 전 적어도 15~20년 전부터 조금씩 신경세포 기능이 마비되는 만성질환이기 때문에 생활습관만 고쳐도 병의 진행속도를 늦출 수 있다. 도움이 되는 생활 습관은 다음과 같다. 과음이나 흡연을 하지 않아야 한다. 또한 우울증이 심해지면 알츠하이머 진행이 빨라질 수 있으므로 반드시 치료해야 한다. 체력에 맞는 적절한 운동과 건강한 식습관도 중요하다.

고령화 사회로 접어들면서 알츠하이머는 사람들이 가장 무서워하는 병 중 하나가 됐다. 몸을 움직이지 못하는 것도, 다른 병에 비해 통증이 심한 건 아니지만 평생을 기억을 잊을 수 있다는 공포 때문이다. 평생의 기억을 잃는다는 것은 무슨 의미일까. 평생 만들어온 나를 잃는 느낌이 아닐까. 기억을 잡고 싶다면 지금 내 생활습관을 돌아보자. 아직 늦지 않았다.

글 : 이화영 과학칼럼니스트

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