제 2의 뇌: 장신경계

2019-04-09

장신경계, 들어본 적 있는가? 이는 흔히 인간의 ‘제2의 뇌’로 불리곤 한다. 장신경계란 소장과 대장 등의 장기에 분포하고 있는 수많은 뉴런으로 이루어진 복잡한 신경계를 의미한다. 이 신경계는 뇌로부터 독립되어 활동이 가능하다.

확실히 소화과정을 수반한, 이 자율신경계가 흥미롭다고 느낄 수 있다. 그러다 최근에는 장신경계가 우리의 두 번째 뇌라고 주장하는 저널이 있었다.

그러나 모든 학자들이 이 주장에 동의하지는 않는다. 이 주장에 관해서는 Michael D. Gershon 박사의 논문이 가장 유명하다. 그는 컬럼비아 대학의 병리학세포 생물학 부서의 학과장을 맡고 있다. 그의 저서 “제2의 뇌(The Second Brain)“에서 그는 중요한 발견에 대해 상세히 기술한다. 예를 들어, 세로토닌의 95%와 도파민의 50%는 위장 시스템에서 나온다고 한다.

올해 5월 호주의 플린더스 대학교(Flinders University)에서는 더 놀라운 사실을 발견했는데, 이 내용이 신경과학 저널(The Journal of Neuroscience)에 실렸다. 장신경계가 전기 활동을 발생시킬 수 있다는 사실을 발견한 것이다. 이는 뇌와는 매우 다른, 독특하고 독자적인 방식으로 이뤄진다.

이에 대해 알아가기만 하더라도 몰랐던 자신의 모습을 발견할 수 있다.

“장기신경계 기능에 대한 지식은 중세 수준이다. 그러나 이제 모든 것을 발견해야 할 때다.”

-마이클 D 박사. 게르손-

제 2의 뇌: 장신경계 01

장신경계: 위치와 기능

장신경계는 매우 방대하다. 식도에서 시작해서 항문으로 끝난다. 전체 소화기관을 덮고, 평균 길이는 30피트(약 9미터)다. 앞에서 언급했듯 창자 등의 장기 안에는 수많은 뉴런이 있다.

또 다른 흥미로운 사실은 이 신경계가 신체 기능을 자율적으로 수행한다는 것이다. 중추신경계의 도움을 받기는 하지만, 뇌에 많은 정보를 송신한다. 몇 가지 사실과 특징을 더 살펴보자.

장신경계는 단순한 소화과정 이상이다.

  • 장신경계에는 수많은 뉴런, 신경전달물질, 바이러스, 박테리아가 서식한다. 이들은 전부 우리의 행복과 건강과 직결된다.
  • 여기에는 세 가지 종류의 뉴런이 있다. 원심성신경원, 구심성신경원, 그리고 사이신경세포다.
  • 이러한 신경 섬유를 조절하는 신경전달물질은 아세틸콜린, 노르에피네프린, 그리고 아드레날린이다.
  • 신경계와 마찬가지로 장신경계 역시 세로토닌, 도파민, 통증용 오피오이드 등을 합성한다. 그렇기 때문에 장신경계를 신체 내의 화학 실험실이라고 할 수 있다.
  • 버몬트대(University of Vermont) 신경과학과 Gary Mawe 교수는 소화가 가장 복잡하고 섬세한 과정이라고 주장한다. 장신경계는 어떤 소화 효소가 어떤 종류의 음식을 분해하는데 가장 좋은지를 결정한다는 신경계다.
  • 심지어 산도를 측정하고 배변운동을 촉진하며 면역체계까지 관여한다.
  • 우리가 먹은 음식에 박테리아가 있는지 감지할 수 있다는 증거가 있다. 박테리아가 있는 음식을 섭취하면 우리는 구토나 설사를 한다.
제 2의 뇌: 장신경계 02

뇌, 미주신경, 장신경계

장신경계가 중추신경계와 독립적으로 작동한다는 사실은 위에서 언급했다. 특히 마이클 D 박사의 입장에선 흥미로울 사실이다.ㅍ박사는 신체 내에서 자율적으로 기능할 수 있는 기관은 장뿐이라고 주장한다.

하지만 가끔 뇌와 의사소통이 필요할 때가 있다. 이 때 둘은 미주신경을 통해 소통한다.

뇌와 장신경계 간의 감정적 소통

Duke Biomedical Engineering School에서는 뇌와 장 사이의 10가지 의사소통 중 9가 뇌에서 시작된다는 사실을 알아냈다.

  • 장신경계와 뇌 사이에서 전달되는 메시지 중 하나는 배고픔에 관한 것이다. 웰빙과 만족감을 위해 이런식으로 작동한다.
  • 마찬가지로, 우리가 좋아하거나 즐기는 음식을 섭취할 때 뇌에 쾌감의 메시지를 보낸다.
  • 반대로 우리가 스트레스를 경험할 때, 장신경계는 매우 민감하게 반응한다. 예를 들어 소위 ‘위쪽 매듭’이라 불리는 이 시스템은 이 지역으로 가는 혈류를 증가시킨다.
  • 지난 몇 년 동안 장내 미생물이 우리의 행동과 감정에 어떤 영향을 미치는지 알아내기 위한 연구가 진행되었다. 나쁜 박테리아가 기분을 나쁘게 만든다는 학설은 받아들여졌다. 그러나 여전히 가설을 수용할 만큼의 근거는 되지 못한다.
소녀

결론적으로 말하자면 일부 과학자들은 이를 우연의 일치라고 주장한다. 비록 신경생물학적 주장들이 현재 논쟁의 여지가 있지만, 누군가에게는 충분히 가능성 있는가설이다.

그러나 한 가지 세부 사항을 말하자면 장신경계는 ‘생각‘하지 않지만, 분명히 느낀다. 이 곳은 스트레스와 감정에 민감하고 여러 가지 신체 기능을 조절할 수 있다. 따라서, 장신경계는 또 다른 필수적인 지휘자라고 주장할 수 있다.