인간의 뇌는 어떻게 성장하는가

‘얘가 정말 내 아들이 맞나?’ ‘얘가 대체 무슨 생각으로 이런 거지?’ ‘내가 대체…… 애를 어떻게 키운 거지?’ 사고를 저질러놓고 수습할 생각조차 못하는 것도 매일 아침마다 잠과의 전쟁을 벌이는 것도 스마트폰에 푹 빠져 해야 할 일을 제쳐두는 것도 아이의 의지 문제가 아니다, 뇌 때문이다

추천의 말 세상의 모든 부모가 읽어야 할 지침서 _정재승
들어가는 말 믿을 수 없겠지만 외계인은 아닙니다

1장 10대로 접어든다는 것의 의미
2장 성숙과 미성숙을 결정짓는 뇌의 발달
3장 지금 10대의 뇌에서는 무슨 일이 일어나고 있을까
4장 10대의 뇌는 온종일 학습한다
5장 수면이 뇌에 끼치는 절대적인 영향력
6장 왜 10대는 위험을 무릅쓰며 무모한 행동을 하는가
7장 흡연이 뇌에 각인시키는 것들
8장 알코올은 뇌에 어떤 장기적인 해악을 주는가
9장 스트레스는 10대의 뇌를 어떻게 변화시키는가
10장 감정적으로 취약한 10대라는 시기
11장 스마트폰과 디지털 기술의 침략
12장 10대 남자의 뇌와 10대 여자의 뇌는 무엇이 다른가
13장 10대에 뇌 손상을 입는다면
14장 10대의 뇌에 대한 이해가 부족하기에 가해지는 처벌
15장 여전히 뇌는 성장하고 있다

나가는 말 결국 당신과 아이는 한 팀
감사의 말
주석
참고문헌

아이의 엄마이자 신경학자로서 나는 내 10대 아이들의 머릿속에서 일어나고 있는 일들에 대해 알 만큼은 알고 있다고 생각했다. 하지만 아니었다. 그렇다고 아이의 머리 바깥에서 일어나는 일은 알고 있었나? 분명 그렇지도 않다. 그래서 엄마이자 과학자로서 나는 대체 무슨 일이 일어나고 있는지 알아낼 필요가 있다고, 아니, 알아내야만 한다고 결심했다. _p.17청소년과 관련된 새로운 과학문헌을 연구할수록 나는 성인 신경생물학의 프리즘을 통해 10대의 뇌를 바라보는 것이 얼마나 잘못된 일인지 깨닫게 되었다. 청소년의 뇌는 기능, 배선, 능력, 모든 면에서 성인의 뇌와 다르다. 그리고 대부분의 부모가 10대의 뇌에 관한 이 새로운 과학 정보를 접하지 못하고 있음을 알게 되었다. 적어도 나처럼 신경과학에 대한 배경지식을 갖고 있지 않은 부모들은 접하기 어려운 것이 사실이다. 하지만 이런 부모들이야말로 청소년의 뇌에 관한 새로운 과학에 대해 반드시 알아야 할 사람들이다. 10대의 행동에 당황하고, 낙담하고, 화가 나 있는 교육자들 역시 이런 내용을 꼭 알아야 할 사람들이다. _p.19아이가 외모를 바꾸고 싶어 할 때는 아이의 머리카락에 빨간 줄무늬 염색을 해줄 미용사는 찾아주지 못해도 적어도 가정용 염색약 정도는 사줄 수 있다. 아이가 반항하고 더욱 심각한 문제로 빠져들게 하기보다는 이렇게 해로울 것 없는 일들로 실험해볼 수 있게 놔두는 것이 좋다. 작은 전투에만 급급하다가 전쟁 전체에서 지고 마는 우를 범하지 않아야 한다. 아이들은 본능적으로 실험이 필요하고, 우리의 최종 목표는 아이들이 그런 실험을 장기적인 부작용 없이 무사히 치를 수 있도록 돕는 것이다. 10대 시절은 아이의 장점이 무엇이고, 어떤 약점을 신경 써야 하는지 시험해볼 수 있는 아주 좋은 때이다. _p.27자녀가 아동기를 지나면 우리는 아이들에 대한 물리적 통제력을 잃을 수밖에 없다. 자녀가 청소년기를 거치는 동안 충고와 설명, 그리고 본보기를 보이는 것이 최고의 도구다. 내가 두 아들을 키우며 배운 것이 하나 있다면, 아무리 산만하고 흐트러져 보이고, 허구한 날 학교에서 과제물 챙겨오는 것을 깜빡하는 아이라 해도, 그 아이는 늘 나를 지켜보고 있다는 것이었다. 아이들은 엄마뿐만 아니라 자기 주변의 모든 어른들을 계속해서 판단하고 있다. _p.3110년 넘게 귀엽고, 차분하고, 행복하고, 행실도 바르던 아이가 어째서 어느 날 갑자기 낯선 사람으로 돌변하고 마는 것일까? 이런 경우 부모들에게 곧바로 말해주는 것이 몇 가지 있다. 당신이 느끼는 충격이 드문 경우가 아니라는 사실이다. 당신의 아이는 변화하고 있고, 자신이 누구인지 확인하려 애쓰고 있다. 아이들의 뇌와 몸은 광범위하게 재조직되고 있다. 그리고 겉으로 보이는 이 아이들의 무모함, 무례함, 우둔함은 아이의 잘못이 전혀 아니다. 이런 현상들 대부분이 신경학적, 심리학적, 생리학적으로 설명 가능하다. _p.352007년 뉴욕주립대학 다운스테이트 의료센터의 연구자들이 보고하기를, 보통 스트레스에 반응해서 불안 조절을 위해 분비되는 THP이 청소년에게는 반대의 효과를 나타내 불안을 가라앉히는 것이 아니라 오히려 불안을 키운다고 하였다. 성인에서는 이 스트레스 호르몬이 뇌에서 진정제처럼 작용해서 불안을 야기하는 사건 이후 30분 정도가 지나면 진정 효과를 일으킨다. 하지만 청소년기의 쥐를 대상으로 실험해보면 THP가 불안을 억제하는 데 효과가 없었다. 따라서 10대에서는 불안이 더 많은 불안을 야기한다. 이런 현상을 뒷받침하는 생물학적 이유가 실제로 존재하는 것이다. _p.43뇌는 인체의 모든 기관 중에서 태어날 때 완성이 가장 덜 된 구조물이다. 크기도 성인의 40%에 불과하다. 하지만 크기만 변하는 것은 아니다. 발달 과정에서 뇌 내부의 배선이 모두 바뀐다. 뇌의 성장은 상당히 긴 시간이 필요한 과정이다. 하지만 청소년의 뇌는 역설 그 자체나 다름없다. 이 뇌는 회백질(뇌의 기본 구성 요소에 해당하는 신경세포)은 흘러넘치지만, 백질(정보가 뇌의 한 영역에서 다른 영역으로 효율적으로 흘러갈수 있게 돕는 배선)은 부족하다. 10대의 뇌가 금방 출고된 페라리 자동차와 비슷한 이유도 이것이다. 당장 어디라도 달려갈 듯하지만 주행 검사를 아직 거치지 않은 것이다. 바꿔 말하자면 붕붕 굉음소리를 울리며 공회전을 하고 있지만, 정작 어디로 가야 할지는 알지 못하는 상태나 마찬가지다. _p.48사실 뇌 속에 있는 수십억 개의 세포 사이에는 거의 공간이 없다. 진화는 작은 자투리 공간 하나도 허투루 낭비하지 않았다. 세포는 신체에서 가장 작은 구성단위이고, 각각은 세포핵이라는 자기만의 사령부를 두고 있다. 세포핵은 세포 가운데 있는 둥근 구조물이다. 우리 몸의 기관, 조직, 근육 등을 구성하는 세포의 유형은 200가지가 넘는다. 그중 뇌에 존재하는 독특한 유형의 세포를 뉴런이라고 한다. 이 책에서 자주 언급하는 세포가 바로 이 뉴런이다. 생각, 느낌, 운동, 기분은 결국 뉴런들 사이에서 서로 전기 신호를 보내며 이루어지는 소통에 다름 아니다. _p.73인간의 뇌에는 천억 개의 뉴런이 들어 있다. 이 세포들은 핀 머리 위에 3만 개가 들어갈 정도로 작지만, 한 사람의 겉질에 들어 있는 뉴런들을 일렬로 늘어놓으면 160,000km나 된다. 이는 지구를 네 바퀴 돌 수 있는 거리다. 뉴런의 수는 일생 중 태어날 때가 제일 많다. 사실 우리 뇌는 태어나기 전인 임신 3개월과 6개월 사이에 밀도가 가장 높다. 임신 후기와 생후 첫 1년 사이에 이 회백질에서 집중적으로 가지치기가 이루어진다. 그럼에도 아기가 태어날 즈음에는 뇌가 여전히 뉴런으로 가득 차 있다. 왜 그럴까? 유아의 신경세포가 과도하게 많은 이유는 세상에 발을 딛자마자 쏟아지기 시작하는 자극들에 대응하기 위해서다. 그 모든 새로운 광경, 소리, 냄새, 감각에 반응해서 뉴런은 아기의 뇌 안에서 가지들을 뻗고, 빽빽한 신경 연결망을 형성한다. 그럼 왜 모든 아기들이 모차르트나 아인슈타인처럼 천재가 아닐까? 태어났을 때 아기들에게 뉴런은 넘쳐나지만 그중 서로 배선이 연결된 뉴런의 비율은 얼마 되지 않기 때문이다. _p.74과학자들의 말에 따르면 통찰력이란 자신을 외부의 시선으로 바라보는 능력이다. 그리고 그런 능력은 이마엽과 앞이마엽에서 생기기 때문에 충분히 발달하려면 시간이 걸린다. 뇌에서 일어나는 역동적인 변화는 청소년기를 활기가 넘치는 시기로 만들어주는 요인 중 하나다. 하지만 뇌가 아직 성숙 단계에 있어 유연성이 있다는 것은 아주 무서운 조건이 될 수도 있다. 어떤 일도 일어날 수 있다는 의미이기 때문이다. 그리고 그런 일은 대부분 좋지 않은 일이다. _p.93수면 패턴은 뇌 신호와 호르몬의 복잡한 망을 통해 통제되며, 뇌 신호와 호르몬은 모두 성숙 단계에 의해 조절된다. 대부분의 생물종에서는 이렇게 청소년기에는 일시적으로 늦게까지 깨어 있는 패턴이 되었다가 성인이 되면서 일찍 자고, 일찍 일어나는 패턴으로 되돌아간다. 따라서 10대들은 어른의 수면 패턴에 강제로 맞추어져 등교를 위해 일찍 일어나도록 강요받고 있는 셈이다. […] 하지만 그림 14에서 보듯이 등교를 위해 깨우면 청소년들은 보통 하루에 2.75시간 정도의 수면 시간을 만성적으로 잃게 된다. 이것이 만성 수면박탈 증후군에 기여하는 것으로 보인다. 청소년들은 뇌에서 엄청나게 많은 일들이 일어나고, 엄청나게 많은 것을 막대한 속도로 배우고 있기 때문에 부모나 어린 형제들보다 잠을 많이 자야 한다. 앞에서 사춘기 동안 10대의 뇌에서 일어나고 있는 가지치기에 대해 얘기한 바 있다. 그런 가지치기가 실제로 언제 일어나리라 생각하는가? 맞다. 자고 있는 동안이다. _p.121-122아이가 학교에서 점심시간에 뭘 먹었는지 알아내기도 힘든데, 제 입으로 우울증이나 불안증이 있다고 인정하게 만드는 일은 말할 것도 없다. […] 10대들은 아직 이마엽을 이용해 문제를 해결할 능력이 없기 때문에, 감정을 거르고 조절하는 역할, 평정심을 제공하는 역할은 당신이 맡아야 한다. 그렇다면 감정의 폭발이나 기복, 혹은 충동적 행동이나 심각한
낙담 상태가 정상적인 10대의 행동인지, 아니면 우울증이나 불안장애의 조기 징조와 같이 우리가 걱정해야 할 부분인지 어떻게 알 수 있을까? 이에 대해 알아보기 전에 먼저 청소년의 발달에서 어떤 것이 감정이고, 어떤 것이 감정이 아닌지를 이해해야 한다. _p.183젊은 성인기 역시 학습하기에 더할 나위 없이 좋은 시간이라는 점이다. 이때도 청소년기와 마찬가지로 뇌의 가소성이 무척 뛰어나고, 뇌의 연결성이 좋아졌기 때문에 다중작업의 능력 또한 좋아져 있다. 학습 능력이 고등학생 때보다 이때 와서 훨씬 더 좋아졌다고 느끼는 젊은 성인이 많다. 정리 정돈의 기술도 향상되고, 추상적 사고 능력도 더 좋아진다. 이마엽으로의 접근이 용이해짐에 따라 판단력, 통찰력, 균형감도 모두 향상되어 있다. _p.308-309대학을 졸업하고 혼자 나와서 사는 자녀가 세탁 방법도 모르고, 예산을 짤 줄도 모르고, 새로 들어간 아파트에서 공과금을 내는 법도 모른다면, 자녀가 이제 청소년은 아니지만, 아직도 이마엽에서 백질이 만들어지면서 뇌의 시스템들을 서로 연결하고 있는 중임을 다시 한 번 기억하자. 청소년들처럼 젊은 성인들도 뇌가 여전히 변화 중이기 때문에 가끔은 그 희생자가 될 때가 있다. 청소년기 이후에도 백질이 연결되는 중이라는 사실은 상당한 위험을 안고 있다. _p.316-317

‘얘가 정말 내 아들이 맞나?’
‘얘가 대체 무슨 생각으로 이런 거지?’
‘내가 대체…… 애를 어떻게 키운 거지?’ 사고를 저질러놓고 수습할 생각조차 못하는 것도
매일 아침마다 잠과의 전쟁을 벌이는 것도
스마트폰에 푹 빠져 해야 할 일을 제쳐두는 것도
아이의 의지 문제가 아니다, 뇌 때문이다“내가 만약 10대 때 이 책을 읽었다면 부모님께 까닭 없이 화를 내거나,
지나친 감수성에 사로잡혀 그토록 방황하진 않았을 것이다.
세상 모든 부모가 읽어야 할 지침서!”
_정재승, 뇌과학자, 『정재승의 과학콘서트』,『열두 발자국』 저자“대기만성형 우리 아이를 이해하기 위한 뇌과학.
지금의 10대들은 이 책으로 혜택을 볼 최초의 세대다” _《허핑턴 포스트》† 10대의 뇌에 대한 우리의 무지와 오해들 †
*인간의 뇌는 뒤에서 앞으로 발달, 연결된다.
그렇기에 ‘10대는 뇌의 앞부분인 이마엽이 미완성’인 시기
*뇌의 앞부분은 통찰과 공감, 판단 능력과 위험 행동 조절 기능을 담당.
그래서 ‘10대의 뇌는 인내, 이해, 절제, 계획에 취약함’
*부모에게 반항하는 게 아니라 ‘정말’ 남의 말이 잘 안 들림
*밤늦게까지 놀고 아침에 못 일어나는 것도 ‘뇌 때문’
*잠 푹 자면 기억에 더 잘 남아. ‘외우고 싶은 건 자기 직전까지 공부해야 효율갑’
*잠 부족하면 흡연 가능성 높아지고, 흡연하면 음주 가능성도 높아짐.
‘수면 부족이 악순환의 시작’
*10대 때 기억력이 제일 좋고 ‘이때 배운 것이 평생 감’
*음악 들으며 공부하면 더 잘 된다는 건 거짓말. ‘멀티태스킹 금지’
*‘10대는 뇌의 배선을 까는 결정적 시기.’ 시간을 때운다는 생각으로 보내기보다
적절하게 돕고 관리해야 함. 부모가 포기하면 안 되는 시기 ‘10대teenager’라는 단어가 처음 등장한 건 1941년에 발간된 어느 잡지에서였다. 그것도 지나가듯 잠깐 언급되었을 뿐이다. 밭에 씨를 뿌리고, 장작을 쪼개고, 공장이 운영되는 데 일손이 필요했기 때문에 19세기까지도 아동은 작은 성인으로 취급받았다. 영화 <이유 없는 반항>의 제임스 딘과 소설 『호밀밭의 파수꾼』의 홀든 콜필드 같은 인물의 정서를 공유하는 10대 문화가 존중받게 된 것은 제2차 세계대전 이후부터였다.
오랫동안 과학자들은 청소년의 뇌가 성인의 뇌와 다르지 않다고 믿었다. 하지만 신경학과 신경과학에서는 10대가 뇌 성장에 대단히 중요한 시기이며, 이때 결정적인 변화가 일어난다는 사실을 지난 10년 동안 밝혀냈다. 그 최전선에 있는 학자가 바로 『10대의 뇌THE TEENAGE BRAIN』의 저자인 프랜시스 젠슨 박사다. 펜실베이니아대 의과대학 신경학과 교수 겸 학과장인 프랜시스 젠슨은 신생아에서 성인에 이르기까지 인간의 뇌 발달을 연구해왔다. 지금까지 하버드대 의과대학 신경학과 교수, 보스턴 어린이 병원의 중개신경과학 책임자 겸 간질 연구 책임자, 브리검 여성병원의 수석 신경학자로 일하며 신경과학자로서 세계적인 명성을 얻었다. 동시에 학교, 공공기관, TEDMED 등에서 다양한 사람들을 대상으로 강연을 이어오며 10대의 뇌에 대한 이해의 저변을 넓혔다.
이러한 뇌과학의 이해와 신경학의 임상 경험을 기반으로 젠슨은『10대의 뇌』에서 총 15장에 걸쳐 인간의 뇌가 어떤 발달 과정을 거치는지, 10대가 된다는 것이 뇌과학적으로 어떤 의미인지, 10대가 반항하고 욕망하고 좌절과 고민에 휩싸일 때 그들의 뇌에서 무슨 일이 벌어지는지, 그리고 그들은 왜 그런 행동을 할 수밖에 없는지를 학습, 수면, 흡연, 음주, 스트레스, 스마트폰, 성별 등의 이슈들을 중심으로 소개한다. 또한 10대에 대해 흔히들 믿고 있는 미신과도 같은 오해를 바로잡고 부모와 10대에게 실용적인 충고가 되어줄 통찰을 전한다.
10대의 뇌를 이해하기 위한 가장 주목받는 대중서라는 이유로 “뇌 발달에서 대단히 중요한 단계에 있는, 고유의 취약함과 놀라운 강인함으로 가득한 10대라는 시기를 되돌아보게 하는 책이자 10대를 이해하기 위한 일종의 교과서, 혹은 커닝페이퍼_《가디언》”, “대기만성형 우리 아이를 이해하기 위한 뇌과학. 지금의 10대들은 이 책으로 혜택을 볼 최초의 세대다_《허핑턴 포스트》”와 같은 수많은 언론의 찬사가 쏟아졌고, 뉴욕타임스 베스트셀러에 오르며 지금까지도 꾸준히 독자들의 사랑을 받고 있다. 이 책은 영국, 프랑스, 독일, 스웨덴, 중국, 일본 등 전 세계 20여 개국에 소개되며 10대의 뇌에 관한 바이블로 자리 잡았다.“믿을 수 없겠지만 외계인은 아닙니다”
두 아들을 둔 싱글맘이자
세계적으로 존경받는 신경과학자가 알려주는
10대의 뇌에 관한 모든 것혼자서 아들 둘을 키우며 신경과학자, 임상의, 연구자로 일하는 싱글맘이자 워킹맘 프랜시스 젠슨은 어느 순간 10대에 접어든 자녀들의 변덕스러운 행동이 점점 통제하기 힘든 수준에 이르렀음을 인식한다. 그러고 나서 둘러보니 10대의 심리학과 양육방법에 관한 책은 많이 있지만 청소년기 혼란의 근원인 뉴런과 대뇌의 연결에 대해서는 제대로 설명한 책이 없음을 알게 됐다. 그래서 신경과학자로서, 엄마로서 10대의 뇌에 대한 강연을 시작했고, 부모와 교사, 그리고 10대들로부터 열광적인 반응을 얻었다. 젠슨은 이에 용기를 얻어 10대의 뇌에 관한 이야기를 책으로 선보이기로 결심한다. 당시 나는 주로 아기의 뇌에 대해 연구하고 있었고, 내가 운영하는 연구실에서는 간질과 뇌의 발달을 주로 다루고 있었다. […] 그런데 난데없이 나에게 새로운 과학 실험과 연구 프로젝트가 생겼다. 바로 내 아들들이었다. 둘째 아들인 윌은 앤드루와 2살 터울밖에 나지 않았다. 이 아이가 지금의 형 나이가 될 때는 또 어떤 일이 내 앞에 기다리고 있을까? 내가 이해할 수 없는 일이 너무도 많았다. 나는 거의 하룻밤 사이에 앤드루가 완전히 다른 사람으로 바뀌는 모습을 지켜보았다. 하지만 그 내면 깊숙한 곳에는 내가 알던 상냥하고 밝은 아이가 여전히 남아 있음을 알고 있었다. 대체 무슨 일이 있었던 것일까? 그것을 알아내기 위해 나는 10대라는, 이 조금은 낯선 대상에 대한 연구에 뛰어들어야겠다고 마음먹었다. 그리고 그 지식을 바탕으로 내 아들들이 좀 더 순조롭게 성인의 단계로 넘어갈 수 있게 해야겠다고 결심했다. _p.17-18미국국립보건원에서는 생애 첫 21년 동안 뇌 영역이 서로를 어떻게 활성화시키는지 조사하는 중요한 연구를 10년에 걸쳐 진행했다. 이 실험을 통해 놀라운 사실이 밝혀졌다. 뇌의 연결성은 뇌 뒤쪽에서 앞쪽으로 천천히 이동한다는 것이다. 마지막으로 연결이 일어나는 부위는 이마엽(전두엽)이었다. 이마엽은 통찰, 판단, 추상적 사고, 계획 등의 능력이 생겨나는 자리다. 이마엽은 자기인식의 근원이자, 위험과 위험 요인을 평가하는 능력의 근원이다. 사실 10대의 뇌는 80% 정도밖에 성숙되지 않은 상태다. 배선이 제일 성긴 상태인 이 나머지 20%의 간극은 대단히 중요한 부분으로, 10대들이 감정의 기복이 심하고, 화를 잘 내고, 충동적이고, 쉽게 감정이 폭발하고, 잘 집중하지 못하고, 시작한 일을 끝까지 마무리하지 못하고, 어른들과 관계를 잘 맺지 못하고, 담배나 알코올의 유혹에 쉽게 빠지고, 위험한 행동에 참여하는 등의 당혹스러운 모습을 보이는 이유를 상당 부분 설명해준다.
아이들이 앞, 뒤, 옆 고려하지 않고, 부모의 말을 귓등으로 들은 채 자기중심적으로 행동하는 이유도 여기에 있다. 뇌에는 긍정적인 정보를 처리하는 뇌 영역이 더 많으며, 부정적인 정보를 처리하는 영역은 10대들이 늦게 발달되는 영역인 앞아마겉질에 더 집중되어 있다. 바꿔 말하면 청소년은 성인보다 부정적인 정보를 처리하는 능력이 떨어지기 때문에 위험한 일에 뛰어드는 성향이 크고, 거기에 뒤따르는 실수나 사고로부터 교훈을 배우는 능력도 떨어지는 것이다. “어떻게 애가 그렇게 멍청할 수 있죠?” 10대 자녀가 잘못된 행동을 하면 부모는 이내 자신을 탓한다. 자신을 탓해야 하는 이유가 무엇인지는 정확히 알지 못하면서도 말이다. 낳은 부모라면 결함이 있는 DNA를 전해주었으니 죄가 있을지도 모를 일이다. 그리고 낳은 부모이든 기른 부모이든, 아니면 후견인이든 아이를 키운 방식에 무언가 문제가 있었으니 죄가 있을 수도 있다. 하지만 중요한 것은 10대 아이가 잘못된 행동을 하는 건 유전자 때문도 아니고, 당신이 무언가를 했거나 하지 않았기 때문도 아니며, 아이가 머리에 충격을 받아 어느 날 갑자기 ‘청소년’ 행성에서 온 외계인으로 깨어나서도 아니다. 10대가 다른 이유는 그들의 뇌 때문이다. _p.96책 전반에 걸쳐 젠슨은 10대들이 외계인이 아니라 다만 제대로 이해되지 못한 존재일 뿐임을 강조하며, 아이들조차 자신의 변덕스러운 도구인 뇌 때문에 어리둥절해 있음을 알아야 한다고 말한다. 이것을 아이들이 부모에게 얘기하지 않는 이유는 그들도 그런 혼란을 파악할 능력이 아직 없기 때문이다. 이런 사실을 우리는 먼저 알아채고 이해의 폭을 넓혀야 한다. 젠슨의 ‘전직 10대’ 두 아들의 현재를 간단히 소개하자면, 첫째 아들 앤드루는 양자물리학 학위를 받아 웨슬리안대를 졸업했고, 박사 과정을 밟고 있다. 둘째 아들 윌은 하버드대를 졸업해서 뉴욕에서 경영자문직을 얻었다. 그렇다. 당신과 당신의 10대 자녀는 이 험난한 청소년기에서 살아남을 수 있다.“공부도 때가 있다”,
“나는 음악 들으면서 공부하는 게 더 집중이 잘 돼”
라는 말은 뇌과학적으로 일리가 있을까

우리는 초등학교에서 적성 검사를 받은 후에 낙인찍히듯 IQ 값을 한번 받고 나면 그것이 자신의 지적 운명에 대한 최종 선고라고 오랫동안 생각해왔다. 이것은 당연히 사실이 아니다. 연구자들이 성인기 쥐와 청소년기 쥐를 대상으로 실험을 진행했을 때, 자극을 준 후에 나타나는 신호가 청소년기 쥐에서 훨씬 크게 나타났고 오래 지속되었다. 또한 청소년기 쥐의 시냅스가 1.5배 정도 증가했다. 이것은 성인기보다 10대 시절이 무언가를 기억하기 쉽고, 일단 기억하면 그 기억이 더 오래간다는 것을 의미한다. 이때야말로 적절한 교육과 도움을 받아 최고의 학습 성과를 이끌어낼 수 있는 시기인 것이다. ‘공부도 때가 있다’라는 말이, 10대가 성인보다 학습 능력이 뛰어나다는 생각이 과학적으로 입증된 것이다.시냅스에 대한 초기 연구로 훗날 노벨상을 받게 될 존 에클스는 시냅스 변화를 일으키는 데 얼마나 많은 자극이 필요한지 확인하고는 당혹스러워했다. 그는 이렇게 적었다. “학습이라는 현상을 설명하려고 시도하면서 아마도 가장 불만족스러운 부분은 감지할 수 있을 정도의 시냅스 변화가 만들어지려면 아주 오랫동안 과도하게 사용하거나 사용하지 않아야 한다는 점이다.” 에클스가 놓친 부분이 있다. 그가 그토록 실망하면서 지켜보았던 반복의 시간, 과도하게 드는 시간이 사실 뇌가 학습하고 지식을 습득하며 일을 하고 있는 시기라는 점이다. 자극을 반복하면 뇌세포는 자극에 대해 처음보다 더 강하게 반응할 것이다. 뇌 회로의 ‘학습’이 이루어지는 것이다. 그리고 지식이 깊이 배어 있을수록 다시 떠올려서 사용하기도 쉬워진다. 스키 선수들이 활강 경기를 할 때 제일 빠른 경로는 선수들이 반복해서 지나가기 때문에 길이 닦인다. […] 깊게 파인 홈이 있는 덕분에 선수들은 빠른 경로를 찾을 필요 없이 그냥 그 선만 따라가면 되는 것이다. _p.108물론 10대들의 뇌는 학습 효율이 정점을 달리고 있지만 주의력, 자제력, 과제 완수, 감정 등을 비롯한 다른 부분에 있어서는 효율적이지 못하다는 점을 기억해야 한다. “엄마, 나는 음악 들으면서 공부하는 게 더 집중이 잘 돼”라고 말하는 아이들의 말을 믿어도 될까? 정말 10대들은 성인보다 다중작업(멀티태스킹)에 능할까? 대부분의 10대는 자신이 다중작업을 잘한다고 믿으며, 그 덕에 더 많은 것을 이룰 수 있다고 생각한다. 반면 연구 결과를 보면 다중작업은 청소년의 학습에 지장을 초래한다는 것을 확인할 수 있다. 다중작업을 할 경우 10대가 과제를 마무리하는 데 25~400% 정도의 시간이 더 걸린다. 그렇다면 10대들은 왜 다중작업이 도움이 된다고 생각할까? 한 설문 조사에서 연구자들은 텔레비전을 시청하면서 보고서를 읽는 학생들은 텔레비전을 시청하지 않으며 읽은 학생보다 더 큰 만족을 느낀다고 했다. 오하이오주립대 왕정 박사는 다음과 같이 설명한다. “이들이 만족을 느끼는 이유는 공부가 효과적이었기 때문이 아니라 텔레비전 시청을 덧붙이는 바람에 공부가 즐거워졌기 때문이다. 활동을 결합했기 때문에 좋은 기분을 느낀 것이다.” 다중작업이 주는 정서적인 만족이 학습 효율을 높이는 기분을 들게 하는 것이다.
과학자들은 다중작업이 학습에 방해가 될 뿐 아니라 코르티솔과 아드레날린 같은 스트레스 호르몬의 분비도 재촉할 수 있다고 말한다. 코르티솔 수치가 만성적으로 높으면 공격성과 충동성이 증가하고, 단기기억 손실이 일어나고, 심혈관 질환도 발생할 수 있다. 바꿔 말하면 다중작업은 우리를 서서히 약화시키고, 혼란과 피로를 야기하고, 유연성을 잃게 만든다. 우리가 다중작업을 계속하는 이유는 대부분 습관 때문이다. 그리고 청소년의 습관은 특히나 깨기가 어렵다. 일단 10대들이 다중작업에 익숙해지면 지속할 가능성이 높은 것도 이 때문이다. 평생 사용할 뇌의 기틀을 잡아줄 잠깐 동안의 기회를 놓칠 것인가
교육이 천성을 바꿔놓을 수 있는
마지막 시기에 꼭 알아야 할 10대의 머릿속 뇌는 우리 몸에서 제일 늦게 성숙하는 기관이다. 뇌는 사실상 특정 경험을 통해 모양을 잡아나간다. 신경과학에서는 스스로 모양을 잡아나가는 뇌의 독특한 능력을 ‘가소성’이라고 한다. 하버드대 데이비드 허블과 토르스텐 비셀에 의해 사용되기 시작한 용어인 신경가소성 이론에 따르면 생각, 계획, 학습, 행동, 모든 것이 뇌의 물리적 구조와 기능적 조직에 영향을 미친다고 한다. 뇌가 발달하는 기간 동안에 어떤 유형의 단서와 자극을 받느냐에 따라 그 이후의 삶에서 뇌의 작동 방식이 실제로 달라진다는 것이다.
저자 또한 두 아들과 함께 가소성 실험을 해보았다. 키우는 아기 고양이 질Jill을 안을 때마다 발을 마사지해서 고양이가 발을 더 잘 사용할 수 있게 될지 살펴보는 것이었다. 아니나 다를까, 질은 저자가 키웠던 어느 고양이보다도 발을 많이 사용하기 시작했다. 질은 대부분의 고양이가 시도하지 않는 방식으로 발을 이용했다. 아주 ‘발 중심적인’ 고양이가 된 것이다. 지켜보다 보니 저자는 이 고양이가 뭔가를 할 때 거의 항상 왼발을 이용한다는 사실을 깨달았다. 질은 왼발잡이 고양이였던 것이다. 저자와 두 아들은 모두 오른손잡이기 때문에 질의 오른발보다는 왼발을 자극해줄 때가 훨씬 많았기 때문에 이런 결과가 나왔다. 만약 질의 뇌를 들여다볼 수 있었다면 발, 특히 왼발에 할당된 뇌 영역이 보통 고양이보다 훨씬 더 컸을 것이다. 살아가는 동안의 경험을 바탕으로 뇌 공간이 재할당되는 이런 현상은 사람에게도 똑같이 일어난다. 우리는 이런 인생의 시기를 결정적 시기라고 한다. 이때는 양육 방식nurture, 즉 교육이 천성nature을 바꾸어놓을 수 있다.가소성이 인생 초기인 아동기와 청소년기에 집중되어 있는 데는 합당한 이유가 있다. 생존이란 자신의 환경을 얼마나 잘 아느냐에 달려 있기 때문이다. 그래서 어린 뇌는 자신이 자라는 환경 유형에 맞추어 유연하게 변화할 수 있어야 한다. 시냅스의 성장 덕분에 10대는 감각을 추구하는 학습 기계가 되지만, 뇌 신호가 정상 궤도를 쉽게 벗어날 수도 있다는 사실 때문에 이런 급성장에는 분명 위험한 측면도 있다. 진화적으로 보면 새로운 아이디어에 마음이 열려 있고, 새로이 학습할 것이 있다는 사실은 생존에 필요한 유용한 경험으로 이어진다. _p.116한 사람의 부모로서 자신의 10대 자녀가 지금처럼 행동하는 이유를 아는 것은 부모 자신의 균형 감각을 유지하는 일환이기도 하며, 육아의 좌절과 분노를 낮춰주는 역할을 해서 부모가 자녀와 항상 원만한 관계를 유지하고 소원해지지 않게 해준다. 사실 아이의 10대 시절은 참고 견뎌야 할 고통의 시간이 아니라 자녀에게 놀라운 변화가 일어나고 있는 일임을 잊지 말아야 한다. 자녀들이 평생에 걸쳐 사용할 뇌의 기틀을 잡아주는 잠깐 동안의 기회인 것이다.왜 10대들은 종종 속을 뒤집어놓는 행동을 할까
아이의 의지 문제가 아니다, 단지 뇌 때문일 뿐
사춘기를 기복 없이, 순조롭게 보내기 위해 필요한
청소년기 뇌에 관한 혁명적인 관점!자주 늦잠을 자는 통에 매일 아침마다 등교 전쟁을 벌이는 것도 그저 아이들의 의지 부족이 아니라 해당 기능을 수행하는 뇌가 어른에 비해 덜 발달되었기 때문이다. 대략 만 10~12세부터는 생물학적 시계가 늦춰지면서 저녁 7시나 8시 무렵에 활기가 돈다. 그래서 밤 9~10시 정도에는 ‘잠이 없는’ 시간대가 만들어진다. 그런데 이때가 바로 부모들이 살짝 졸리기 시작할 때다. 잠을 유도하는데 결정적인 역할을 하는 호르몬인 멜라토닌이 청소년의 뇌에서는 성인의 경우보다 밤에 2시간 정도 늦게 분비되는 이유에서다. 게다가 청소년은 이 호르몬이 머무는 시간도 더 길다. 아침에 10대 자녀를 깨우기가 그리 힘든 이유도 이것 때문이다. 반면 어른들은 깨어날 때 몸 안에 멜라토닌이 거의 없기 때문에 청소년들처럼 졸리지 않다. 이러한 이해가 사회적으로 부족하기 때문에 여전히 등교시간은 10대들의 수면 패턴과 맞지 않는 이른 아침이다. 그래서 아이들은 늘 만성적인 수면 박탈 상태에 있다.지난 10년간의 연구를 통해 청소년기에 수면과 학습 사이의 관계가 확인되었다. 한 연구에서는 등교 시간을 7시 30분에서 8시 40분으로 딱 70분 늦추었는데 미네소타 주의 미니애폴리스와 에디나의 고등학생 7천 명의 성적이 통계적으로 유의미하게 상승하는 효과가 나타났다. 이른 등교 시간을 그대로 고수한 학교의 학생들과 비교했을 때 등교 시간을 늦춘 학교 학생들은 잠을 더 많이 자고, 성적이 더 좋았으며, 우울증을 경험하는 일도 줄어들었다고 한다. 켄터키 주 제서민 카운티의 고등학교들이 수업 시간을 1시간 뒤로 늦추자 출석률과 표준화 시험 성적이 함께 올라갔고, 켄터키 주 파이에트 카운티의 고등학교에서도 이와 똑같이 하자, 자동차 충돌 사고를 일으키는 학생의 수가 점점 느는 다른 지역과 달리 이곳에서는 오히려 극적으로 감소했다. _p.129그렇다면 수면이 정말 학습 능력과 연관이 있을까. 잠은 우리의 경험을 회상하게 해줄 뿐만 아니라 그날 배웠던 것을 모두 기억할 수 있게 해주는 접착제 역할을 한다. 기억과 학습 내용은 잠을 자는 동안에 응고화되기 때문에 청소년들에게 잠은 공기나 음식처럼 건강에 필수적이다. 하버드의대와 캐나다 트렌트대에서 고등학생을 대상으로 진행한 실험에서는 기억응고화가 잠을 자는 동안 두 단계로 일어난다는 것을 발견했다. 서파수면과 렘수면 단계인데, 10대의 수면 주기 초반에는 뇌가 서파수면 단계로 들어간다. 서파수면은 가장 깊은 잠을 자는 상태다. 수면 주기 후반에 일어나는 렘수면 동안에는 뇌가 일종의 쇼를 보여준다. 뇌는 학습한 정보를 꿈을 통해 재연하고 뇌의 기억 영역에 저장할 수 있도록 정보를 더욱 응고화한다. 공부한 내용을 기억으로 변환시킬 시간을 잠을 자는 동안 뇌에게 주는 셈이다. 그렇기에 잠들기 전 시간이 뇌에게는 새로운 것을 쉽게 학습할 수 있는 시간이고, 학습 내용을 머릿속에 담고 잠을 자면 그 효과가 더 뛰어나다. 10대가 시험 전날에 바로 잠을 잘 게 아니라 시험공부를 하다가 자야 하는 이유가 여기에 있다.그럼 10대 청소년이 잠을 충분히 자지 못했을 때는 무슨 일이 일어날까? 수면 박탈은 반드시 필요한 과정인 시냅스 가지치기나 정보의 우선순위 정하기 등을 방해한다. 그리고 잠을 푹 자는 습관을 들이지 못하면 그저 심신의 피로로 끝나지 않는다. 이것은 10대들에게 심각하고 지속적인 영향을 미칠 수 있고, 청소년 비행, 우울증, 비만, 고혈압, 심혈관질환 등 온갖 안 좋은 증상을 일으킬 수 있다. 연구에 따르면 잠을 제대로 자지 못하는 10대들은 청량음료, 튀긴 음식, 단 음식, 카페인 등을 섭취하는 경우가 더 많아진다고 한다. 또 이런 청소년들은 신체 활동이 줄어들고 텔레비전이나 컴퓨터 앞에서 보내는 시간이 길어진다. […] 일본의 연구자들은 불을 끈 후에도 핸드폰을 이용하는 10대들은 수면 시간이 줄어들 뿐만 아니라 자해와 자살 등 정신건강장애가 생길 위험이 높아지는 것을 발견했다. _p.131-13210대들의 수면 부족 연구를 통해 알 수 있는 한 가지 놀라운 점은 이것이 흡연 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 더 놀라운 부분은 흡연이 주의력결핍 과잉행동장애나 기억 손실 등의 다양한 인지장애와 행동장애를 일으킬 수 있고, 10대의 IQ 저하를 촉발한다. 게다가 10대가 흡연을 많이 할수록 앞이마겉질의 활동이 줄어드는데, 앞이마겉질의 발달이 빈약하거나 발달에 문제가 생기면 10대의 의사결정 능력이 떨어지는 결과를 가져온다.
또한 청소년기에 흡연을 시작하는 사람은 음주를 시작할 가능성 또한 3배나 높은데, 니코틴을 장기간 걸쳐 섭취하면 알코올에 대한 내성이 증가하는 것으로 밝혀졌다. 즉, 똑같은 취기를 느끼려고 해도 더 많은 알코올을 섭취해야 한다는 의미다. 따라서 흡연자가 비흡연자보다 알코올의존증에 걸릴 가능성이 10배나 크다. 흡연을 하는 10대의 경우 최근에 흡연을 시작한 성인에 비해 다시 술을 마시고 싶은 충동 역시 훨씬 크게 느낀다. 캘리포니아대학교 정신과 의사 수전 테이퍼트 박사는 음주를 하는 청소년과 하지 않는 청소년의 차이는 10% 정도라고 말한다. 그녀는 이것을 학교 시험에서 A학점을 받는 것과 B학점을 받는 차이라고 비유했다.흔한 오해와 달리 한 사람의 이성적 능력은 만 15세 정도면 거의 완전하게 발달한다. 특정 행동이 위험한지 아닌지를 논리적으로 판단하는 능력도 어른에게 뒤지지 않는다. 10대들이 논리와 이성적 추론에 전적으로 의존해야 하는 SAT 같은 적성검사에서 높은 점수를 받는 것도 이 때문이다. 그럼 10대들은 왜 가끔씩 그런 미친 행동을 할까? 일반적으로 10대의 뇌는 성인의 뇌보다 보상의 느낌을 더 많이 받고, 도파민의 분비와 반응이 강화된다. 사춘기가 자극 추구와 관련되는 이유도 이것이다. 사춘기에는 각성과 보상을 조절하는 신경 시스템이 특히나 예민하게 작동한다. 하지만 10대의 뇌는 이마엽이 다른 뇌 영역과 아직 느슨하게 연결되어 있기 때문에 청소년들이 잠재적으로 위험한 상황에 대해 인지적인 통제를 행사하기가 더 힘들다. _p.142부모와 10대 자녀 사이의 분위기가 가족생활에서 가장 큰 좌절을 안겨주는 것 중 하나임을 알기에 부모는 어떻게든 관계 회복을 위해 애를 쓴다. 하지만 때론 이런 노력은 역효과만 불러일으킬 뿐이다. 만약 10대의 뇌에서 일어나는 일을 안다면 그들과 함께 사는 것이 조금이라도 쉬워지기는 할까? 젠슨은 당연히 그렇다고 답한다. “우리는 청소년들에게 그들의 뇌가 감당할 수 있는 것보다 조금 더 큰 기대를 갖고 있습니다.” 젠슨의 이 말은 부모와 교사들이 스스로 자신의 말과 행동을 되돌아보게 만든다.
이 책을 읽고 나면 우리는 ‘중2병’이라고 농담 섞인 비난을 했던 아이들을 더 이상 원망만 할 순 없을 것이다. 도리어 그동안 제대로 이해해주지 못했다는 생각 때문에 미안한 마음까지 들게 된다. 『10대의 뇌』를 접한 독자들은 “이 책을 믿으세요”라고 입을 모아 극찬하며 “이 책을 읽고 나서 학생들이 숙제하는 것을 깜박했다고 하는 말이 거짓이 아닐 수도 있다는 것을 이해하게 됐다”(아마존독자 Donald D. Fraser), “다 자란 어른들이 잊어버린 어릴 적 기억을 불러일으키고, 10대에 대한 오해를 바로잡아주는 책”(아마존독자 Kiwiflora), “이 책은 아이와 대화만 하면 오히려 큰 싸움으로 번지거나 상황이 악화되는 경우를 해결하는 데 훌륭하게 기여한다”(아마존독자 SBV)라는 말로 저자와 책에 감사를 전했다.“세상 모든 부모가 읽어야 할 지침서”
『10대의 뇌』에 쏟아진 극찬의 말!『10대의 뇌』는 최신 신경학의 연구 결과들을 바탕으로 매우 독창적이면서 흥미로운 청소년 뇌 발달 이야기를 들려주고 있다. ‘우리 애들 머릿속에선 도대체 무슨 일이 벌어지길래 녀석들이 저렇게 행동할까’ 하면서 한숨을 쉬는, 사춘기 자녀를 둔 부모에게 적극 권하고 싶은 책이다. 그리고 무엇보다 이 책의 가장 중요한 독자는 당연히 사춘기 청소년들이다. 내가 만약 10대 때 이 책을 읽었다면 부모님께 까닭 없이 화를 내거나, 지나친 감수성에 사로잡혀 그토록 방황하진 않았을 텐데 말이다. 부모에게는 자녀 교육의 지침서로, 청소년들에게는 나를 찾아가는 과정에 대한 가이드북으로 『10대의 뇌』는 더없이 소중한 안내서가 되어줄 것이다. _정재승 뇌과학자, 『정재승의 과학콘서트』,『열두 발자국』 저자놀랍다. 젠슨 박사는 신경과학자 겸 엄마로서 전문성을 살려 청소년 뇌 연구 결과들을 살펴보고, 이것이 청소년을 더욱 잘 이해하는 데 어떤 도움이 될 수 있는지 설명하고 있다. 이 책은 청소년의 건강과 행복을 증진시킬 수 있는 생물학적으로 내재된 기회들이 무엇인지도 강조해 보여준다. 놓치지 마시라. _캐롤 포드Carol A. Ford, 청소년 건강의료학회 회장, 펜실베이니아대 의과대학 소아과 교수, 필라델피아 아동병원 청소년의학과 임상의이 책에서 프랜시스 젠슨은 학문적, 임상적 연구 내용을 기반으로 10대의 뇌를 쉽게 이해할 수 있게 설명한다. 부모나 교사가 양육과 교육을 할 때, 과학적인 이론에 기반한 실용적인 조언을 할 수 있는 새로운 개념을 제시하고 있다. _진 에만스Jean Emans, 하버드대 의과대학 소아과 교수, 보스턴 어린이 병원 청소년분과 임상의아이를 키우며 혼란스러웠던 그때, 이 책이 있었으면 얼마나 좋았을까 싶은 순간들이 분명 있었다. 10대를 이해하기 위한 일종의 교과서, 혹은 커닝페이퍼라 할 수 있는 『10대의 뇌』에서 젠슨은 10대가 외계인이 아니라 다만 제대로 이해받지 못하고 있는 존재라고 강조한다. 뇌 발달에서 대단히 중요한 단계에 있는, 고유의 취약함과 놀라운 강인함으로 가득한 10대라는 시기를 되돌아보게 하는 책. _《가디언》이 책은 10대의 학습 방법, 10대가 더 많은 수면이 필요한 이유, 적합한 스트레스 대처법, 흔히 겪는 경미한 정신질환, 여자와 남자 청소년 뇌의 생물학적 차이 등 핵심적인 주제들을 쉽게 설명해준다. 나아가 젠슨은 한 사람의 부모로서 다른 부모들에게 이제 곧 성인이 될 자식들을 이해하고 공감하는 법을 알려주고 있다. _《퍼블리셔스 위클리》신경과학자이자 두 아들의 엄마인 프랜시스 젠슨은 10대의 뇌과학이라는 연구 주제를 파고들었고, 결국 부모, 교사, 정책입안자, 그리고 10대 자신들에게 도움이 될 흥미롭고 새로운 통찰을 안고 돌아왔다. _《워싱턴 포스트》자녀 때문에 화가 치밀어 오르는 순간이면 부모들은 우리 아이 뇌가 어떻게 된 것은 아닐까 생각해보기도 한다. 그런 고민을 가진 부모들에게 젠슨은 권위 있는 최신 연구 결과를 보다 쉽게 이해할 수 있게 도와준다. _《뉴요커》대단히 재치 있고, 과학적이고, 자극적인 책. _《북리스트》