유럽우주국(ESA)과 러시아 국영우주개발회사(로스코스모스) 및 벨기에 앤트워프대(UA)등의 국제연구를 통해, 우주생활을 경험한 인간은 뇌 영역 간 접속성이 변화해 새로운 형태로 바뀌고 있음을 발견했다는 것.
또 접속성의 변화는 지구로 귀환한 후에도 유지되고 있고, 우주환경에의 적응이 장기적인 영향을 줄 가능성이 있는것으로 나타났다.
연구자들은, 이들의 광범위하고 장기적인 변화는, 운동 기능, 감각 기능, 언어 기능 등 다양한 인지 기능에 영향을 줄 수 있다고 말한다.
아무래도 인류는 우주라는 가혹한 환경에 대해, 자신의 뇌를 재배선하여 적합성을 이루고 있었던 것 같다.
인류가 대규모 우주로 진출하게 되면, 이들 뇌의 변화는 많은 사람들의 인지에 영향을 미쳐 우주뇌를 가진 사람들이 늘어날 수 있다.
■ 인간의 뇌는 우주에 적합해 스스로를 "새로운 형"으로 변화시키는 것으로 판명
인류가 최초의 유인 우주 비행을 한지 이미 60년.
지구의 주위에는 무수한 인공 위성이 떠있고, 몇몇 원통을 조합해서 만들어진 거대한 우주 정거장에서 우주 비행사들이 다양한 목적으로 장기간에 걸친 미션을 수행하며 많은 지식을 가져다 주었다.
그러나 우주 공간에서의 생활이 길어지면서, 뇌를 비롯한 각종 장기에 지구에서는 볼 수 없었던 것 같은 극단적인 생리적 변화가 일어나는 것을 알게되었다.
무중력 공간에서는 근육 부하나 혈액의 흐름이 변화할 뿐만 아니라, 시각적 평형 감각 등 감각의 변이가 일어나기 때문이다.
또 근육이나 감각의 변화는 운동 기능이나 감각 기능을 담당하는 뇌에도 막대한 영향을 미칠 가능성이 있었다. 그래서 이번 유럽 우주국과 러시아의 국영 우주 개발 회사 및 앤트워프 대학 등의 국제 연구팀은 우주 공간이 인간의 뇌에 미치는 영향을 알아보기 위해서 "파이버 트랙트 그래피"로 불리는 MRI 기술을 이용하기로 했다.
파이버 트랙트 그래피를 이용하면, 인간의 뇌의 신경 섬유를 삼차원적으로 묘화 할 수 있게되어, 우주 환경이 뇌의 신경 접속에 미치는 영향을 상세히 알아볼 수 있다.
연구자들은 이 파이버 트랙트 그래피를 이용하여, 12명의 우주 비행사들의 출발 전과 같이 귀환 후의 뇌를 스캔하고 비교하기로 했다.
결과, 우주 공간에서의 장기 체재(평균 172일)는 뇌의 운동 노마의 접속을 광범위하게 변화시킨 것으로 판명.
특히 큰 변화가 보인 것은, 뇌의 좌우를 연결하는 부분(뇌량)뇌의 측면과 전방을 잇는 부분(활 모양 속), 대뇌와 척수를 연결하는 부분(피질 경로), 더구나 의사 결정과 운동 기능을 관장하는 선조체와 사고의 중추인 대뇌 피질을 연결하는 부분(피질 선조체), 사지의 감각을 소뇌에 전하는 부분(소뇌로)등이며, 운동 노마의 접속로(백질로)의 구조적으로 미세한 변화가 일어나고 있는 것이 발견되었다.
우주 공간에서의 생활이, 운동들끼리 같은 대규모 접속성에 영향을 주는 것으로 나타난 것은 이번 연구가 처음이다.
연구자들은, 이러한 변화는 뇌가 무중력 상태에서의 운동 방법에 적응하는 과정에서 발생했다고 생각한다.
지상에서의 이동 방법(직립 보행등)에 적응한 신경 접속인 "그동안의 형"은 새로운 우주 환경에서는 도움이 되지 않는다. 그래서 뇌는 영역 간의 접속성을 다시 배선함으로써 스스로를 "새로운 형태"로 변화시켰다고 연구자들은 결론지었다.
그러나 보다 중요한 점으로서 "새로운 형태"로 변화가 운동 능력의 적합에 머물지 않을 가능성이 있었다.
그러나 보다 중요한 점으로서 "새로운 형태"로 변화가 운동 능력의 적합에 머물지 않을 가능성이 있었다.
■ 변화는 감각, 시각, 언어에 달하는 우주 적합한 새 인류를 만들어 내는
이번 연구에 의해, 우주라고 하는 새로운 생활 공간에 대해서 뇌는, 대규모 신경 접속의 재편성을 하여 자신을 무중력 환경에 적합하고 있는 것으로 나타났다.
지금까지의 연구에 의해서 우주 환경에서의 생활이, 운동과 같은 특정 영역 내에서 신경 접속을 변화시키는 것으로 알고 있었지만, 운동 노마와 같은 대규모 접속성의 변화가 일어나고 있는 것이 나타난 것은 이번 연구가 처음이다.
연구자들은, 확인된 영역의 접속성의 변화는 운동 기능뿐 아니라 "감각", "언어", "시각" 등 무수한 기능에 영향을 줄 수 있다고 생각하고 있다.
뇌의 전우, 전후, 상하 접속성의 변화는 신경 네트워크 전체에 지대한 영향을 줄 가능성이 있고, 운동 기능을 넘어 정신과 인지 기능에 장기적인 변화를 촉구하는 가능성이 있기 때문이다.
실제로 지구 귀환 후 7개월이 경과한 우주 비행사의 뇌를 다시 스캔한 결과, 우주 생활에서 획득된 접속성의 변화가 지구로 돌아온 후에도 유지되고 있은 것으로 나타나고 있다.
이 결과는, 한번 우주에 적합한 뇌는 지구로 돌아온 후도 장기 변화한 채인 것을 나타낸다.
만약 인류가 대규모 우주로 진출한 경우, 이 지속적인 접속성의 변화는 많은 사람들의 뇌에 발생하고, 언젠가는 우주에 적합한 "신형" 신경 접속을 가진 사람들이 다수파를 차지하게 될지도 모른다.
연구자들은 앞으로, 뇌의 접속성의 변화가 우주 비행사의 정신에 미치는 영향을 조사한다는 것이다.
우주 환경이 사람의 정신에 어떤 변화를 주고, 사람의 감각과 인지 기능을 어떻게 변혁하느냐가 밝혀지면, 현대의 우주 비행사들과 미래의 후손들의 건강 관리에 유용한 기초 데이터가 될 것이다.
