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정신 피로 시 의욕 저하, 뇌 속 글루타메이트 축적
알파경제
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독일 뮌헨대학교 연구진은 건강한 성인 31명을 대상으로 정신적 피로와 뇌의 신경화학적 변화를 분석한 결과 이 같은 사실을 확인했다고 밝혔다.
연구 결과는 국제학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 발표됐다.
연구진은 참가자들에게 두 차례에 걸쳐 20분간 난도가 높은 기억력 과제를 수행하도록 했다. 한 차례는 전전두엽의 활동성을 높이는 전기 자극을 적용하고, 다른 차례에는 실제 자극과 유사하게 느껴지는 가짜 자극을 시행했다.
과제 전후에는 자기공명분광법(MRS)을 이용해 뇌 속 대사물질 농도를 측정했다. 특히 학습과 기억, 신경세포 간 신호 전달에 관여하는 글루타메이트에 주목했다.
실험 결과 전전두엽을 자극한 참가자는 기억력 과제 수행 능력이 일시적으로 향상됐지만, 과제 이후에는 높은 노력이 필요한 추가 과제를 선택하려는 의향이 감소했다.
이와 함께 전전두엽의 글루타메이트 농도도 증가했다.
연구진은 이러한 글루타메이트 변화가 정신적 노력 이후 나타나는 동기 저하와 통계적으로 연관된다는 사실을 확인했다.
전전두엽은 집중력과 의사결정, 계획 수립 등 고차원적인 인지기능을 담당하는 뇌 영역이다.
글루타메이트는 대표적인 흥분성 신경전달물질로 정상적인 뇌 기능에 필수적이지만, 과도한 축적은 신경세포의 기능에 부담을 줄 수 있다.
연구진은 지속적인 인지 활동으로 전전두엽의 글루타메이트 대사가 변화하면서 정신적 피로가 증가하고, 결과적으로 높은 노력이 필요한 행동을 피하게 될 가능성이 있다고 설명했다.
특히 이번 연구는 뇌의 특정 부위를 직접 자극해 활동성을 높였을 때 이후 동기 저하와 글루타메이트 증가가 함께 나타났다는 점에서 주목된다.
이는 정신적 피로가 단순히 의지가 부족하거나 심리적으로 지루해지는 현상만은 아닐 수 있음을 시사한다.
연구진은 전전두엽의 글루타메이트 대사가 병적인 피로를 평가하는 생체표지자나 향후 치료 표적이 될 가능성도 제시했다.