[우리아이건강] ‘우등생 두뇌’ 만드는 운동의 힘

【건강다이제스트 | 박길자 기자】

【도움말 | 가톨릭대 의정부 성모병원 김영훈 교수】

미국 시카고 네이퍼빌고교는 정규교과 수업 전 강도 높은 0교시 체육수업을 한다. 학교 측은 학생들의 체력과 집중력이 높아졌고, 성적 향상 효과도 톡톡히 거뒀다고 설명했다. 이 학교는 TIMSS(수학 과학 학업성취도 국제비교평가)에서 과학 1위, 수학 5위의 성적을 기록했다.

일주일에 3번, 30분씩 운동하면 학습능력 15％↑

자녀를 명문대에 보내고 싶은 부모는 운동을 시켜야 한다. 과학전문지 ‘뉴사이언티스트’에 따르면 좋은 두뇌는 운동, 음식, 수면 같은 생활습관에서 나온다. 두뇌를 타고 난다고 여기는 사람들이 많지만 사실은 생활습관만 바꿔도 좋아진다는 얘기다. 특히 운동은 두뇌 활동을 촉진시킨다. 일주일에 3번, 30분씩만 운동해도 학습능력과 집중력이 15％나 좋아진다(‘뉴사이언티스트’ 보도).

가톨릭대 의정부 성모병원 김영훈 교수(소아청소년과 전문의)는 “운동이 머리도 좋게 만든다는 것은 그만큼 뇌 효율을 증가시킨다는 의미”라며 “운동을 하면 늘어나는 BDNF(두뇌신경촉진인자)라는 물질이 기억력과 집중력을 높여준다.”고 말했다.

뉴질랜드 정부는 아이들의 뇌가 정상적으로 발달할 수 있도록 하루에 적어도 1시간씩 운동시킬 것을 권고하는 지침을 채택했다. 이 지침은 5~18세 어린이와 청소년들의 육체·정신 건강을 위해 간단한 운동이든 과격한 운동이든 하루 1시간씩 운동을 해야 한다는 내용을 담고 있다.

간단한 운동은 빠른 속도로 걷는 것이고, 과격한 운동은 숨을 헐떡이게 만드는 강도를 말한다. 김 교수는 “단순한 놀이든, 댄스·스포츠 활동이든, 걸어서 통학하든 신체활동을 일상생활에 포함돼야 한다.”고 조언했다.

유산소운동이 무산소운동보다 더 효과적이다. 걷기, 자전거 타기, 계단 오르기나 레저 스포츠 같은 신체활동을 많이 할수록 기억력이 좋고, 기억력과 관계되는 대뇌피질의 두께가 두꺼워진다.

건복지가족부 조사결과 3~18세 어린이와 청소년들이 정기적으로 하는 운동으로 태권도, 검도, 합기도를 가장 많이 꼽았다. 6~8세는 수영, 12~18세는 구기종목을 즐겼다. 성장기에는 팔굽혀펴기, 윗몸일으키기, 철봉 등 규칙적인 근력운동을 하면 바른 자세를 갖는 데 도움이 된다. 단 너무 무거운 중량을 이용한 근력운동은 피해야 한다. 심폐지구력을 높이는 운동으로 달리기, 줄넘기, 수영 등이 좋다. 스트레칭을 틈틈이 하면 유연성이 길러진다. 축구, 농구 등 구기종목도 신체 발달에 도움이 된다.

부모가 자녀의 ‘운동친구’ 돼라

김 교수는 “부모가 규칙적으로 운동할 수 있는 환경을 만들어줘야 한다.”며 “일주일 단위로 운동계획을 세우고 일지를 기록한 후 잘 지켰으면 포상을 해줘 운동을 즐겁게 느껴야 한다.”고 말했다.

‘나홀로 운동’을 하면 운동이 재미없어져서 곧 그만두게 된다. 부모님이나 또래친구 중 ‘운동친구’를 둬야 효과적이다. 운동을 통한 신체접촉은 시상하부에서 옥시토신을 분비시켜 유대감을 높여준다. 김 교수는 “자녀가 어떤 운동을 좋아하는지 파악해 흥미를 느끼도록 해야 한다.”고 조언했다.

무턱대고 운동만 많이 한다고 좋은 것도 아니다. 피로가 쌓이고 스트레스로 이어져 두뇌 발달에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 체력이 소진되도록 운동하는 것도 좋지 않다. ‘매일 20분 걷기’ ‘다음 주엔 25분씩 걷기’ ‘매일 계단 오르내리기’ 등 운동 계획표를 짜고 단계적으로 운동량을 높여야 효과적이다. 김 교수는 “운동을 많이 한다고 두뇌가 더 좋아지지 않는다.”며 “하루 1시간이면 충분하다.”고 강조했다.

운동은 아이들이 사회와 만나는 통로다. 건전한 경쟁을 배우고 문제해결능력과 합리적 사고능력도 높아진다. 축구, 농구, 야구, 배구를 하면 공간 정보를 순간적으로 감지하는 공간 판단력이 길러진다. 공간 감각보다 ‘두뇌와 근육 사이의 정보 교환’만을 필요로 하는 운동도 있다. 수영, 체조, 발레, 스케이팅, 달리기, 태권도 등이 여기에 속한다.

특히 태권도는 정신을 중시하는 전통무예로 예의와 인류애, 인내심을 함께 가르칠 수 있다. 태권도는 정확한 자세를 기억해야 하는 기억력 설계도가 복잡한 운동이다. 태권도 자세 습득 단계는 기억력뿐 아니라 언어능력도 함께 발달시킨다. 강도 높은 주의력과 집중력도 발휘해야 한다.

운동을 하면 바닥핵, 소뇌 및 뇌량, 즉 뇌의 모든 주요 부위가 강해진다. 뇌에 산소를 공급하고, 뉴런의 성장을 촉진하며, 뉴런간의 더 많은 연결을 촉진하는 두뇌촉진인자인 BDNF(Brain-derived neurotrophic factor)를 분비시킨다. 또 운동은 도파민을 유발하는 신경을 활성화시킨다. 시냅스에서 특히 도파민 양의 조절이 제대로 이뤄지지 않는 불안정한 아이나 자제력이 없는 아이에게 운동이 필요하다. 스트레스는 기억력을 감퇴시킨다. 운동은 스트레스를 풀어줘 기억력을 높이는 데 도움을 준다.

근육의 움직임과 특별히 관련 있는 뇌의 영역에는 소뇌(파충류 뇌의 부분)와 기저핵(변연계의 부분)이 있다. 아이들이 오랫동안 의자에 앉아 있다 의자 밑으로 쿵 떨어지는 경우가 있다. 뇌에 충분한 산소와 피가 공급되지 않아 나타나는 현상이다. 흥미롭게도 아이가 서서 움직일 때 아이의 심장 박동은 증가한다. 그 결과 산소와 피가 뇌에 더 많이 흐른다. 여분의 피와 산소는 신경계 점화를 증가시키는 데 도움이 된다.

집중력 높여주고 ‘엉덩이 힘’ 길러준다

운동은 집중력을 높여준다. 김 교수는 “규칙적으로 운동한 사람들은 반응 시간이 더 빠르고, 활력이 넘치며, 창의력이 뛰어나고, 시험점수가 더 높다는 연구결과도 있다.”고 말했다.

신체운동으로 체력이 높아지면 근육 피로가 빨리 오지 않기 때문에 근력이 강화돼 지구력이 늘어난다. 오래 앉아 있어도 몸에 피로가 오지 않는다. 끈기 있게 공부하는 ‘엉덩이 힘’이 길러진다는 얘기다.

스트레스는 공부의 적이다. 꾸준히 운동하는 사람들에게 예전과 달라진 점을 물어보면 “스트레스가 풀린 것 같다” “생활에 활력소가 된다”고 답한다. 운동은 몸이 하지만 운동 효과는 뇌를 통해 느끼기 때문에 나타나는 현상이다. 스트레칭 같은 가벼운 동작과 운동이 막상 해보면 힘들지만 시원하게 느껴지는 이유다.

운동할 때 분비되는 베타엔도르핀은 스트레스를 풀어준다. 강도 높은 운동을 오래 하는 것보다 오히려 자주, 조금씩 많이 움직이는 활동량의 증가가 건강에 훨씬 더 효과적이라는 연구결과도 많다.

특정한 운동에 집착하기보다 생활 속에서 꾸준히, 즐겁게 몸을 움직이는 작은 활동이 건강을 지켜준다는 얘기다. 김 교수는 “취학 전 아이들은 신체놀이로 두뇌를 자극하고 학습능력을 높일 수 있다.”며 “신체놀이를 통해 새 전략을 구상하는 과정에서 사고력이 높아진다.”고 말했다. 신체놀이는 아이들이 운동을 재미있는 놀이라고 생각하고 즐겁게 참여하는 게 핵심이다.

취학전 어린이 신체놀이 효과적

김 교수는 “운동과 동시에 아이들의 상상력을 길러주는 방법을 병행하면 효과적”이라며 “온몸으로 나무나 나비, 사슴, 자동차 같은 주변에서 흔히 보는 사물이나 동물을 표현하거나 평균대 놀이나 공굴리기 놀이 중 이를 표현하도록 해보는 것도 방법”이라고 권했다. 철봉에 원숭이처럼 매달리게 하거나 매트에서 구르면서 수박처럼 구르게 하거나 장애물을 넘으면서 캥거루처럼 뛰어넘게 하는 것도 좋다.

부모가 함께 하면서 “정말 나비나 자동차와 모습이 똑같네”라고 칭찬한다면 아이의 상상력을 키워줄 수 있다. 이때 운동기구를 활용하면 재미가 두 배가 된다. 공을 던지거나 리본을 다양하게 흔들고, 훌라후프를 돌리거나 굴린 후 따라가게 하는 것도 좋다.

친구들과 어울려서 운동을 하면 아이는 더 흥미를 느낀다. 친구들과 손잡고 사다리 모양을 건넌다든지, 서로 안고 구르기, 손잡고 달리기 등 어울려서 하는 운동방법은 많다. 이때 아이들의 신체 특성에 맞게 운동 횟수와 수면시간을 조절해야 한다. 운동은 적어도 일주일에 3, 4회씩 해야 효과를 느낄 수 있다. 한 번 할 때마다 40분 이상 해야 한다. 하루에 2시간 이상 무리하게 시키는 것은 금물이다.

최근 연구결과에 따르면 뇌신경 세포 사이의 연결뿐만 아니라 뇌신경 세포의 수도 늘거나 줄 수 있다. 어려운 동작도 일정기간 반복하면 그와 관련된 대뇌 피질이 두꺼워진다. 반대로 동작을 중단한 후 일정 시간이 지나면 그 부분이 다시 얇아진다. 김 교수는 “고난도 동작이나 창의적 사고도 학습과 경험을 통해 생겨나고, 이를 중단할 경우 퇴화하는 것은 뇌의 가소성 때문”이라며 "운동은 꾸준히 해야 효과적"이라고 강조했다.

김영훈 교수는 소아청소년과 및 소아신경과 전문의로 미국 베일러대 방문조교수를 지냈다. 대한소아신경학회 학술상, 가톨릭대 소아과학교실 연구업적상 수상. <닥터 김영훈의 영재두뇌 만들기> 등을 썼다.

박길자 kunkang1983@naver.com

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