뇌를 풀 활용하면 칼로리가 대량으로 소모되는가?

과거의 연구에 의해, "뇌가 스트레스를 받으면 평소보다 12%나 더 많은 포도당을 필요로한다"라는 것으로 판명되었지만, "포도당을 유일 한 에너지 원으로하는 뇌를 혹사하면 도대체 얼마나 많은 칼로리가 소비되는가?"라는 질문에 대해 과학 뉴스 사이트 "Live Science"가 해설했다.



1984년에 개최 된 세계 체스 챔피언 타이틀 매치는, 소련 출신의 기사 인 아나톨리 카르포프 씨의 "쇠약"을 이유로 돌연 중단되었다. 카르포프 씨의 체중은 대회 기간 동안 10kg 이상 빠졌고, 그 수척해진 상태는 대회의 주최자가 "더 이상 대국은 생명에 위험을 초래할 수있다"라고 판단하지 않을 수 없을 정도였다고 알려져있다.


스탠포드 대학에서 영장류의 신경 내분비학에 대해 연구하고있는 로버트 사포르스키 씨에 따르면, 대국중인 프로 체스 선수가 하루에 소모하는 열량은 평균 6000kcal이나 된다는 것. 이것은 보통으로 생활하고 있는 일반인의 약 3배로, 운동하고있는 프로 선수에 필적하는 양이다.



■ 뇌는 존재하는 것만으로 대량으로 칼로리를 소비


성인의 뇌 무게는 남성이 1350~1500g, 여성은 1200~1250g 정도로, 평균 체중의 약 2% 정도에 불과하다. 반면, 뇌는 포도당의 형태로 하루에 350~450kcal를 소비하고 있으며, 이것은 인체의 기초적인 칼로리의 20~25%를 차지하고 있다. 이 비율은 몸의 발달이 진행되지 않은 아이의 경우는 더욱 커지고, 5~6세의 어린이는 칼로리의 실로 60%가 뇌에 의한 것이라고되어있다.




이러한 경향은 인간 고유의 것이 아니라, 몸길이 11~15cm의 피그미 마모셋이나, 다람쥐만한 크기의 두더지와 같은 작은 포유 동물도 인간과 마찬가지로 몸 전체 소비 열량에서 차지하는 뇌의 소비 열량 비율이 높은 것으로 알려져있다.


이것을 밝혀 낸 듀크 대학의 진화 인류학자 인 더그 보이어 씨는 "몸의 크기 대비 뇌의 크기가 크면, 뇌가 소비하는 칼로리의 비율도 높아진다"라고 추측하고 있다.



또한 보이어 씨의 공동 연구자 인 아리안나 해링턴 씨는 Live Science와의 인터뷰에서 "뇌에 전달 된 에너지의 대부분은 신경 세포의 시냅스 염증에 지출하고있습니다. 이 과정은 비록 인간이 자고있는 동안에도 각 장기의 기능을 제어하기 위해 끊임없이 이루어지고있다"고 말하고, 아무것도 하지않는 동안에도 뇌가 많은 칼로리를 소비하고 있다고 지적.


■ 아무 생각하지 않아도 뇌의 소비 칼로리는 거의 일정


"존재하는 것만으로 대량으로 칼로리를 소비하는 뇌가 풀 가동되면 도대체 어떻게될까?"라는 Live Science의 질문에 대해, 오타와 대학의 신경 과학 교수 인 클로드 메시 씨는 "사실 칼로리는 그리 변함없다"고 답변. 메시 씨에 따르면, 사람들은 새로운 무언가를 해결하고 뇌에있는 새 작업을 배울 수있는 공간이 많은 양의 칼로리를 소비하게된다. 그러나 이것은 어디까지나 뇌가 그 부분에 보내는 혈류량을 늘려 에너지 배급을 바꾼 것에 지나지않고 "뇌 전체가 사용하는 에너지의 총량은 일정하게, 거의 다르지 않다"라는 것.





메시 씨는 "우리 신경 과학자들은, 뇌의 활동을 "보닛 중"이라고 부릅니다. 이것은 뇌의 기능의 대부분은 우리가 자각 할 수없는 무의식으로 이루어지고 있다는 의미"라고 말하고, 뭔가 새롭게 배우고 사물을 생각하는 등의 의식적인 활동과 뇌의 칼로리는 무관하다는 견해를 나타냈다.


또한 사포르스키 씨의 연구에서는, "체스 플레이어의 카르포프 씨가 대량으로 칼로리를 소비 해 체중이 격감했다는 이유는, 실은 생각과는 별로 관계가없다"는 것도 밝혀내고 있다. 사포르스키 씨에 따르면, 체스를 할 때의 카르포프 씨는 호흡이 평소의 3배나 빨라지고, 근육이 수축하여 혈압이 상승하고 있었다는 것. 이러한 육체적 인 긴장이 소비 칼로리를 늘려 정신적 인 중압감에 따른 식사량의 감소와 대회 기간 동안 불규칙한 식습관과 함께, 카르포프 씨의 체중이 감소한 것으로 사포르스키 씨는 추측하고있다.


이러한 연구 결과를 바탕으로, 최근의 프로 체스 선수는 체력 훈련이나 조깅을 생활 습관으로 도입하고, 체력 증진에도 힘을 쏟도록하고 있다는 것. 또한, 노르웨이 출신의 체스 그랜드 마스터 인 매그너스 칼슨 씨의 경우는, 세계 챔피언의 자리를 획득함에 있어 "체스를 하기위해 최적의 앉는 방법"을 개발했다고 알려져있다.