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최근 들어 컴퓨터 전문가가 컴퓨터 소프트웨어를 해킹하듯 인체를 생리학적으로 '해킹'하는 바이오해킹(Biohacking)이 인기를 얻고 있습니다. 바이오해킹의 목표는 두뇌 기능을 향상시킴으로써 전반적인 건강에 긍정적인 변화를 일으켜 삶의 질을 개선하는 것입니다. 하지만 인체와 뇌를 정말 '해킹'할 수 있을까요? 과연 식단과 생활방식을 변경하는 것만으로 인체를 생물학적이나 생리학적으로 개선할 수 있을까요?
기업가이자 스스로를 '바이오해커'라 부르는 데이브 아스프리(Dave Asprey)는 바이오해킹을 "자신의 생물학적 신체를 완전히 제어 할 수 있도록 주변 및 내부 환경을 변화시키는 기술과 과학"이라고 정의합니다. 바이오해킹은 관심 있는 사람이라면 누구나 실행할 수 있는 DIY 과학 실험이라고도 말할 수 있습니다.
신체와 뇌 기능을 개선할 수 있는 방법을 소개합니다.
고대부터 인류의 조상들은 음식을 장기간 섭취하지 않는 단식이 일상적이었으며 때로는 특정 음료를 마시지 않는 단식을 하기도 했습니다. 심지어 고대 그리스 시대에 히포크라테스와 플라톤이 단식에 대해 토론한 기록도 있습니다. 히포크라테스가 바이오해커의 원조라고 하는 사람도 있습니다. 그로부터 수 세기가 지난 1500년대 초 스위스의 의사이자 연금술사, 점성가, 바이오해커인 페라셀서스(Paracelsus)는 "금식은 최고의 치유법이자 몸속의 의사"라고 주장했습니다.
대부분의 사람은 의도적으로 단식하지만 간혹 그렇지 않은 경우도 있습니다. 병에 걸리면 신체가 단식을 '강요'하기도 합니다. 최근에 아팠을 때를 생각해 보십시오. 식사를 하셨나요? 식욕이 거의 없었을 것입니다. 질병에 걸리거나 다치면 신체가 몸의 균형을 회복하여 건강을 되찾기 위해 식욕이 없도록 만듭니다. 단식을 통해 신체의 복구 기제가 완전히 작동하면 병균은 말 그대로 굶어 죽게 됩니다. 즉 신속한 회복을 위해 신체가 스스로 방법을 찾는 것입니다.
인류의 조상은 영혼을 정화하거나 더 높은 존재 또는 깨달음에 도달하려는 영적인 목적을 위해 단식을 선택하기도 했습니다. 그러나 과거에는 자연환경의 영향으로 음식이 아주 풍성하거나 부족한 상태가 반복되었습니다. 음식이 충분할 때는 만찬을 즐겼지만 부족할 때는 굶었습니다. 하지만 오늘날에 이르러 현대인들은 언제나 음식을 풍족하게 섭취하고 있습니다.
단식이 생명을 위협하는 위험한 것이었다면 인류는 살아남지 못했을 것입니다. 최근 연구에 따르면 금식은 오히려 심신의 건강에 유익한 것으로 밝혀졌습니다. 과식했을 때 머리가 무거워지는 경험을 누구나 해봤을 것입니다.
또한 지난 수십 년에 걸친 동물연구에 따르면 단식 기간 동안의 칼로리 섭취량 감소가 체중 감량과 수명 연장에 도움이 될 수 있는 것으로 나타났습니다. 연구에 따르면 이러한 효과는 노화 과정을 지연시키는 단백질을 만드는 SIRT1 및 SIRT2 유전자의 활성화로 인해 발생합니다. 즉 금식을 실행에 옮기면 실제로 수명을 연장하고 건강을 증진하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다.
단식은 다음과 같은 효과가 있는 것으로 밝혀졌습니다.
주당 최소 150분 동안 보통 강도의 운동을 하면 심장 및 혈관 건강뿐 아니라 뇌 기능, 기억력을 증진하는 데 도움이 되며 뇌질환을 예방하는 데도 좋습니다. 운동은 저렴한 비용으로 뇌 건강을 효과적으로 향상시키는 데 좋은 방법입니다.
스포츠 과학자들에 따르면 운동은 다음의 4가지 유형으로 분류할 수 있습니다.
연구에 따르면 운동은 뇌유래신경영양인자(Brain-derived neurotrophic factor, BDNF) 또는 아브리뉴린(Abrineurin)이라고 하는 중요한 뇌 단백질을 증가시킵니다. 이 단백질은 1982년에 돼지의 뇌에서 처음으로 분리된 바 있습니다. 뇌유래신경영양인자는 새로운 기억을 형성하는 데 도움이 되고 장기 기억을 유지하는 데 중요합니다.
2010년 연구는 "유산소 운동을 하면 주의력과 뇌의 처리 속도, 실행 기능, 기억력이 어느 정도 향상될 수 있다"고 결론지었습니다. 뇌유래신경영양인자 단백질은 이러한 과정에 기여합니다.
또한 이후의 2016년 연구에서 운동은 인지 기능뿐 아니라 알츠하이머병 및 파킨슨병과 같은 신경질환을 예방하는 데도 도움이 되는 것으로 밝혀졌습니다. 운동은 우울증 환자에게도 도움이 되는 것으로 잘 알려져 있습니다. 규칙적인 산책과 같은 간단한 신체 활동으로도 운동을 시작할 수 있습니다. 건강에 자신이 있는 사람이라면 다른 형태의 운동도 고려할 수 있을 것입니다. 심장병이 있는 사람은 새로운 운동을 시작하기 전에 의사와 상담해야 합니다.
키토제닉 식단이나 팔레오 식단도 뇌 건강에 도움이 될 수 있습니다. 일반적으로 바이오해커는 이러한 식단을 따릅니다. 흰쌀밥이나 파스타, 빵 위주의 고탄수화물 식사를 했을 때를 생각해보십시오. 식사하는 동안과 식사 직후의 만족감은 이루 말할 수 없었을 것입니다. 하지만 식후 30분 내지 두어 시간 이후에 몸이 피곤하거나 머리가 멍해지는 증상이 나타났을 수도 있을 것입니다. 이런 현상이 생기는 이유는 단순 탄수화물로 알려진 위와 같은 유형의 탄수화물이 당으로 분해되기 때문입니다. 신체는 인슐린을 분비해 이러한 당(포도당)의 처리를 돕게 합니다. 연소되지 않은 당은 체내에 지방으로 저장됩니다.
저당 저탄수화물 식단을 따르면 케톤(Ketone)이 쉽게 생성됩니다. 당이 없을 때 뇌는 체지방으로 만들어지는 케톤을 대체 에너지 공급원으로 사용합니다.
2004년 연구에 따르면 기억상실증을 앓는 사람은 케톤과 MCT 오일을 뇌의 에너지원으로 사용했을 때 평가에서 더 높은 점수를 받았습니다. 또한 이들은 위약 대조군과 비교했을 때 회상력이 크게 개선된 것으로 나타났습니다.
2019년 연구에서는 저탄수화물 키토제닉 제제가 알츠하이머병 환자의 구두 기억력과 두뇌 처리 속도에 긍정적인 영향을 미친 것으로 밝혀졌습니다.
저는 환자들에게 저탄수화물 식단을 자주 추천합니다. 환자에 따라 팔레오 식단이나 키토제닉 식단을 권하는 경우도 있습니다. 이러한 충고를 따른 환자들은 시간이 지나면서 좋은 결과를 얻었습니다. 체중 감량뿐 아니라 고혈압, 당뇨병 전증, 당뇨병, 고콜레스테롤혈증이 개선되는 효과도 볼 수 있었습니다. 결과적으로 환자들은 전반적인 기분이 개선되었으며 정신적 웰빙과 전반적인 에너지 수준도 향상되었습니다.
만성염증은 뇌와 신체 건강의 가장 큰 적입니다. 지난 10여 년간 과학자들은 만성염증이 심장마비, 뇌졸중, 관절염, 치매 및 기타 기억상실증의 원인이며 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 사실을 밝혔습니다. 부상 후 발생하는 급성염증은 회복에 도움이 되지만 염증이 지속되면 건강에 해롭습니다.
염증 때문에 문제를 겪고 있다면 염증을 예방하거나 줄이는 방법을 찾는 일이 건강을 향상시키는 열쇠가 될 수 있을 것입니다. 식단은 염증을 일으키는 중요한 원인이 될 수 있습니다. 염증을 촉진하는 식품에는 설탕이 많은 식품, 가공식품, 튀긴 식품, 정제 탄수화물, 트랜스 지방이 있습니다.
하지만 다행히도 건강을 증진할 수 있는 항염증 식품도 다음과 같이 많이 있습니다.
호모시스테인(Homocysteine)은 아미노산으로 다양한 이유로 혈중 수치가 상승할 수 있습니다. MTHFR 유전자의 돌연변이와 비타민B6, 비타민B12, 엽산[폴릭 애시드(Folic acid) 또는 폴레이트(Folate) 형태)의 결핍은 호모시스테인 수치를 상승시키는 원인이 될 수 있습니다. 만성신장질환과 더불어 흡연과 잦은 음주도 호모시스테인 수치가 상승할 위험을 증가시키는 것으로 보입니다. 혈중 호모시스테인 수치가 높으면 뇌졸중, 심장마비, 인지 장애가 생길 위험이 증가한다는 사실은 연구를 통해 입증된 바 있습니다. 2018년 연구에 따르면 이러한 상관관계가 생기는 이유는 혈중 호모시스테인 수준이 상승하면 IL-1β, IL-6, TNF-α를 포함하는 염증성 사이토카인(Cytokine) 생성량이 증가하기 때문인 것으로 여겨집니다.
따라서 혈중 호모시스테인 수치를 적정 수준으로 유지하면 만성 질환을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다. 168명의 환자를 대상으로 한 2010년 연구에서 85명의 환자에게 비타민B6, 비타민B12, 엽산을, 다른 83명에게는 위약을 투여했습니다. 연구진은 비타민을 섭취한 사람이 위약을 섭취한 사람에 비해 뇌 기능 퇴화가 53% 둔화되었다고 밝혔습니다.
또한 2018년 연구에 따르면 엽산, 비타민B6, 비타민B12를 적게 섭취하는 사람은 뇌 퇴화, 혈관 기능 장애, 기억상실증이 발생할 위험이 증가한 것으로 나타났습니다. 비타민B군은 복합제제로 섭취하거나 비타민B6, 비타민B12, 엽산과 같은 개별적인 형태로 보충할 수 있습니다.
지난 수 세기 동안 인도 문화권에서 아유르베다 의사는 강황을 권장해왔습니다. 또한 중국 전통의학에서는 강황 또는 장황이 사람의 기, 즉 생명력을 움직이는 효능이 있다고 여깁니다. 강황은 혈류를 개선하고 복통을 완화하는 효능으로도 알려져 있습니다. 강황에는 항염 특성이 있는 커큐민(Curcumin)이라는 활성 성분이 함유되어 있습니다.
2017년에 출판된 '알츠하이머의 종말(The End of Alzheimer's)'의 저자 데일 브레드슨(Dale Bredesen) 박사는 강황이 치매 및 알츠하이머 증상을 개선하는 데 중요한 역할을 한다고 생각합니다. 하지만 강황은 치매 증상이 나타난 후에만 사용할 수 있는 것은 아닙니다.
한 연구에 따르면 강황은 기억상실 증상이 나타나기 15-20년 전부터 시작되는 뇌내의 아밀로이드 플라크(Amyloid plaque) 축적을 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 뇌내의 아밀로이드 플라크 축적은 알츠하이머병의 결정적인 원인으로 추정됩니다.
알츠하이머병저널(Journal of Alzheimer’s Disease)에 실린 2017년 연구에서는 강황이 기억상실을 예방하는 데도 중요한 역할을 할 수 있다고 결론지었습니다. 경미한 인지 장애를 예방할 수 있는 강황의 잠재적 효능도 학계가 주목하고 있는 부분입니다. 따라서 향후의 기억력 감퇴를 방지하면서 현재의 기억력을 최상의 상태로 유지하려는 바이오해커에게 강황은 필수적인 보충제로 여겨집니다. 주의: 강황은 혈액 희석제를 사용하는 사람의 출혈 위험을 증가시킬 수 있습니다. 섭취하기 전에 의사와 상담하십시오.
강황을 차나 캡슐 형태로 섭취하는 사람이 많으며 일부 피부 질환을 개선하기 위해 강황 분말을 바르는 사람도 있습니다. 커큐민/강황 보충제는 일반적으로 매일 500mg 또는 하루 최대 3회까지 500mg씩 섭취할 수 있습니다.
아유르베다 의학에서 전통적으로 기억력 증진을 위해 사용해 온 바코파 몬니에리(Bacopa monnieri)는 여러 연구를 통해 효과가 입증되면서 지난 10여 년간 인도 외의 지역에서도 대중화되고 있습니다. 또한 바코파는 누트로픽(Nootropic)의 일종으로 뇌에서 염증성 사이토카인, 특히 IL-6 및 TNF-알파의 방출을 억제합니다. 이를 통해 바코파는 뇌의 염증을 줄이는 데 도움이 될 수 있으며 정신적 명료성을 향상시킬 수 있습니다.
2001년의 이중맹검 위약대조군 임상시험에 따르면 바코파는 위약에 비해 시각 정보 인지 속도를 향상시켰으며 학습 속도와 기억력도 개선했습니다. 12주가 지나야 최고의 효과가 나타날 수 있으므로 인내심을 가지고 섭취하는 것이 좋습니다.
또한 증거기반 보완대체의학(Evidence-based Complementary and Alternative Medicine)에 실린 2012년 연구는 "바코파 몬니에리는 주의력, 인지 처리, 작업 기억을 향상시킬 수 있다"라고 결론지었습니다.
2014년의 메타분석 연구(여러 연구 결과를 종합적으로 검토하는 연구)는 바코파 몬니에리가 인지 능력, 특히 주의력 속도를 개선할 잠재력이 있는 것으로 결론 내렸습니다. 즉 기억력과 뇌의 처리 속도를 개선할 수 있다는 의미입니다.
권장 용량: 라벨의 지침을 따르십시오.
포스콜린(Forskolin)은 아유르베다 의학에서 사용되는 허브입니다. 전통적으로 태국, 네팔, 인도에서 재배되는 이 허브의 추출물은 민트과에 속하는 식물인 콜레우스 포스콜리(Coleus forskohlii)에서 추출됩니다. 포스콜린은 세포가 서로 통신하고 메시지를 보내는 데 중요한 화학물질인 사이클릭 AMP(Cyclic AMP, cAMP)의 수치를 증가시킵니다.
2013년 연구에 따르면 포스콜린은 뇌세포 재생을 촉진하고 기억력을 향상시키는 데 도움이 되는 뇌의 특정 단백질을 증가시키는 것으로 나타났습니다.
신경재생연구(Neural Regeneration Research)에 발표된 2017년 연구에서는 포스콜린이 환경 독소로 인한 손상 및 신경 퇴화로부터 뇌를 보호하는 데 도움이 될 수 있음을 밝혔습니다. 쥐를 대상으로 한 또 다른 2017년 연구에 따르면 포스콜린은 기억상실을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.
권장 용량: 라벨의 지침을 따르십시오.
오메가3 지방산은 다중 불포화 지방산(Polyunsaturated fatty acid, PUFA)이라고도 불립니다. 오메가3 지방산은 건강에 중요한 역할을 하며 뇌, 심장, 장 기능 개선 등 수많은 혜택을 제공합니다. 연구에 따르면 오메가3 대사 산물인 레졸빈(Resolvin)은 염증을 줄이는 데 도움이 되는 성분입니다.
오메가3 지방산의 종류
2016년 연구에 따르면 오메가3 지방산은 노인의 기억력에 긍정적인 영향을 미친 것으로 밝혀졌습니다. 2020년의 후속 연구에서는 오메가3 지방산과 오메가6 지방산을 함께 사용했는데 둘 다 기억력에 도움이 된 것으로 나타났습니다.
크산틴(Xanthine)이라는 성분은 생소하게 들릴 수도 있겠지만 사실은 대부분의 사람이 일상적으로 섭취하고 있는 물질입니다. 크산틴의 대표적인 예로는, 커피, 차, 탄산음료, 다크초콜릿에 함유된 카페인을 들 수 있습니다. 카페인은 과학계에서 아데노신(Adenosine) 수용체 길항제로 불리는데 활성화되면 뇌의 집중력, 에너지, 주의력을 향상시킵니다.
알츠하이머병저널에 발표된 2010년 연구에 따르면 카페인은 파킨슨병의 발병 위험을 줄이며 같은 저널에 실린 2012년의 연구에서는 카페인이 치매가 발생할 위험을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 커피와 차는 주의력을 높이려는 사람들 사이에 인기가 많으며 바이오해킹을 원하는 사람들에게는 필수적인 음료입니다. 커피의 유래와 효능에 대해 자세히 알아보십시오.
참고문헌:
By 에릭 마드리드(Eric Madrid) 의학박사
