두뇌 성숙은 예상보다 훨씬 오래 걸립니다.

대뇌 피질의 시냅스 수는 발달 후반기에 이르러서야 감소하기 시작하며, 이러한 감소는 30세가 될 때까지 계속됩니다.

인간의 뇌 형성에 있어 시냅스 수의 감소는 중요한 역할을 하는데, 이는 역설적으로 들릴지 모르지만 그렇습니다. 이 사실은 과학자들에게 오랫동안 알려져 왔습니다. 자궁 내 발달 과정과 유년기 동안 뇌에는 점점 더 많은 시냅스가 형성되다가 이후 그 수가 급격히 감소하기 시작합니다. 이러한 감소 덕분에 인간은 새로운 기술을 배우고 습득할 기회를 얻게 된다고 믿어집니다.

어린 시절 시냅스 연결이 과도하게 생성되는 것은 뇌가 선택할 수 있는 기회를 제공하기 위해 필수적이지만, 나중에 뉴런 간의 과도한 전기화학적 연결은 회백질을 혼란스럽게 하고 속도를 저하시킬 수 있습니다. 시냅스 연결을 유지하는 데는 비용이 많이 들기 때문에 뇌는 불필요한 연결을 제거하여 중요한 신경 회로에 더 많은 자원을 할당합니다. 다시 말해, 적은 것이 더 많은 것을 의미합니다. 뇌의 성숙은 정원 가꾸기에 비유할 수 있습니다. 나무와 관목에서 불필요한 가지를 잘라내어 수관을 더욱 풍성하게 만드는 것입니다.

뇌는 20세쯤 되면 필요한 "시냅스 평형"에 도달한다는 것이 일반적으로 받아들여졌습니다. 하지만 이 나이가 크게 과소평가되고 있는 것으로 나타났습니다. 자그레브(크로아티아) 대학교와 예일(미국) 대학교의 신경생리학자 연구팀은 생후 1주에서 91세까지 연령대가 다양한 32명의 전전두엽 피질 구조를 연구했습니다. 연구진은 피질 뉴런의 수상돌기 가시(dendritic spine) 밀도에 관심을 두었습니다. 수상돌기 가시는 신경 돌기 표면에 있는 다양한 막 돌출부입니다. 수상돌기는 대략적으로 다른 뉴런과 연결되는 연결 고리 역할을 하며, 시냅스는 이러한 막 돌출부의 도움을 받아 정확하게 형성됩니다.

예상대로, 피질 뉴런의 수상돌기 가시 밀도는 9세까지 증가하다가 9세 이후에는 막 돌기가 수축하기 시작했지만, 이러한 수축은 청소년기를 벗어나서도 끝나지 않고 거의 30세까지 계속되었습니다. 과학자들은 이 연구 결과를 PNAS 저널에 발표했습니다.

뇌는 예상보다 훨씬 오랫동안 구조가 개선되는 것으로 나타났습니다. 따라서 한편으로는 20년 후에도 많은 것을 배울 수 있지만, 뇌가 이미 다른 것에 적응되어 새로운 것에 굴복할 것이라는 두려움을 가질 수 있습니다. 다른 한편으로는 연구자들에 따르면, 이 결과는 일부 정신 질환의 원인과 발달 과정을 재평가할 수 있게 해 줍니다. 예를 들어, 조현병이 발달 장애의 결과인지, 아니면 이미 형성된 뇌에서 발생하는 퇴행성 과정의 결과인지에 대한 의견이 분분합니다. 아마도 적어도 일부 조현병 사례는 전자에 기인할 수 있을 것입니다.

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