스트레스가 몸을 지배할 때: 신경계와 호르몬의 비밀

스트레스와 신경계의 상호작용

 

[스트레스와 신체 반응의 상관관계]

스트레스에 대한 신체적 반응과 신체적 질병 간의 관계를 알아볼 차례이다. 스트레스 상황에서 작동하는 우리 몸의 주요 신경계와 내분비계를 살펴본 다음 이들의 영향을 받아 나타나는 특징적 신체 반응과 이로 인한 신체적인 질병들을 고찰할 것이다.

즉각적인 생리 반응

갑작스러운 신체적 위협이건 자존심을 손상하는 상징적인 위협에 의해서건 스트레스를 받으면 우리의 몸은 즉각적으로 이에 반응한다. 가슴이 두근거리거나 얼굴이 발개지고 호흡이 거칠어지는 등 수없이 많은 신체 반응이 거의 동시에 또는 점진적으로 나타난다.

 

[중추신경계와 말초신경계의 구분]

스트레스를 경험할 때 그리고 이에 대처하는 과정에서 일어나는 생리적인 변화는 중추신경계와 다양한 유형의 호르몬 작용에 의해 유도되며 이러한 신체 체계는 스트레스로 인한 신체적인 질병을 이해할 수 있는 논리적인 근거를 제공해 준다. 우리의 신경계는 크게 중추신경계와 말초신경계로 구분되며 중추신경계는 뇌와 척수로 구분된다. 그리고 말초신경계는 자율신경계와 체성신경계로 나누어지는데 여기서는 스트레스와 관련된 몇 가지 중추신경계와 말초신경계만을 소개하겠다.

대뇌의 구조와 스트레스 반응

대뇌는 수의적 체계와 자율적 체계로 양분된다. 대뇌는 세 개의 다른 층을 갖고 있으며 각 층은 진화적 발달의 단계를 나타낼 뿐 아니라 서로 다른 기능을 가지고 있으며 각기 다른 스트레스의 유형과 관련되어 있다.

 

[뇌의 세 층과 그 역할]

1. 뇌간(후뇌): 생존 본능의 중심

대뇌의 가장 오래된 부분은 척수에 근접한 하부중심 영역이다. 이것을 뇌간 또는 후뇌라고 부른다. 이 구조들에는 척수, 소뇌, 연수, 시상, 그리고 시상하부가 포함된다. 인간이 다른 하위동물과 여러 가지 점에서 유사한 것은 이러한 하위 중추에 저장되어 있는 기본적인 프로그램이 비슷하기 때문이다. 이 중추들에 의해서 관장되는 활동이나 행동은 학습된 억제가 없이 자연적이고 직접적이며 공개적이다. 생존하고 종족을 보존하는 데 중점을 둔 행동들(집을 짓고, 영토를 만들고 방어하며, 사냥하고, 집으로 돌아가고, 간단한 사회적 집단을 형성하고, 일상적 활동을 규칙적으로 하는)은 본능적인 것으로 인간과 마찬가지로 하등동물에게도 존재한다. 뇌간은 호흡이나 신진대사처럼 생존하는 데 매우 중요하지만 대개 무의식적으로 수행되는 기능을 담당한다. 뇌간은 충동과 본능, 반사작용을 조절하며 갓 태어난 아기가 수영할 수 있는 것도 뇌간의 기능이 있기 때문이다. 그리고 뇌간은 출생 후 학습을 통해 자동화된 행동들도 입력해서 저장한다. 예컨대, 운전에 익숙해지면 우리는 거의 자동적이고 무의식적으로 운전을 할 수 있는데 이것은 뇌간에 그 기능이 저장되어 있기 때문이다. 또한 만취가 되어서 어떻게 왔는지도 기억하지 못하면서 집에는 찾아갈 수 있는 것 역시 의식하지 않고도 숨을 쉴 수 있듯이 뇌간의 지시에 따라 우리가 무의식적으로 행동을 할 수 있기 때문이다.

2. 간뇌(변연계): 감정과 본능을 조율

두 번째의 층은 간뇌라고 하는데, 이는 변연계를 포함하는 중간층으로 기본적인 본능들을 수정하거나 정교화할 수 있도록 해주는 역할을 담당하고 있다. 변연계는 휘감은 모양으로 뇌간을 둘러싸고 있다고 해서 라틴어로 '고리'라는 의미를 가진 이름을 갖게 되었다. 변연계가 있는 동물들은 기본적인 생존본능을 가지고 있을 뿐 아니라 그들 조상으로부터 물려받은 정형화된 행동으로부터 어느 정도 자유로울 수 있는 융통성을 갖고 있다. 다시 말하면 몸이 무엇을 할 것인지, 즉 먹을 것인지 뱉을 것인지, 싸울 것인지 도망갈 것인지를 지시하는 메시지를 우리의 몸에 전달한다. 일차적으로 변연계는 감정과 정서를 처리할 수 있는 능력을 포함하고 있다. 게다가 이들은 표면적으로 어떤 활동들에 대해서는 유쾌하게 느끼고 어떤 활동들을 할 때는 불쾌하게 느낄 수 있게 해서 생존에 유리한 활동을 취할 수 있게 해준다. 연구자들은 변연계에서 쾌감 중추와 불쾌감 중추를 찾아냈다. 특정 상황에서의 공포, 분노, 및 사랑 같은 감정은 보호되는 방향으로 행동하게 하고 위협받는 행동은 피하게 해 준다. 이해하기 쉽게 하자면 우리의 두 가지 주요 신경 경로들(음식 섭취와 생식을 관장하는 경로)은 변연계의 쾌감 중추와 불쾌감 중추에 연결되어 있다.

 

변연계의 가장 중요한 구조물은 편도와 해마이며 이것들이 진화 과정을 통해 신피질을 만들어 냈다. 아몬드 모양을 한 편도는 모든 감정의 근원지이다. 편도는 비상사태 발생 시 두뇌의 대부분을 장악한다. 예컨대, 숲속에서 새끼 줄을 보고 미처 의식하기도 전에 기겁하는 행동은 편도의 순간적인 활성화 때문이다. 따라서 폭발적인 분노나 찰나적인 공포 및 참을 수 없는 웃음 같은 행위는 편도가 대뇌의 활동을 장악할 때 일어나는 행동들이다. 편도는 위급한 상황에서 소량의 엉성한 정보만으로 즉각적인 신체 반응을 활성화하는데 이는 진화 과정에서 발달한 생존 메커니즘이다. 새나 물고기 등은 포식자임을 나타내는 아주 미약한 자극에도 즉각적으로 도피 행동을 보일 수 있는데 이것은 순전히 편도의 기능이다. 인간의 경우는 편도가 위급한 상황의 긴급반응에만 제한적으로 역할을 담당하지만 하등동물에게는 매우 중대한 기능을 담당하고 있다.

 

해마는 편도의 감성적 반응에 없어서는 안 될 정확한 지각 패턴을 기억하고 판단하는 기능을 갖고 있다. 예컨대, 해마는 당신 앞에 있는 사람을 보고 당신의 친구라는 것을 인식하는 데 핵심적인 역할을 담당한다. 그러나 그 사람이 불쾌한 사람이라거나 좋은 사람이라는 감정을 부과하는 것은 편도이다.

3. 신피질: 고등 사고와 통제

진화 과정을 통해 인간의 대뇌에는 피질, 신피질 또는 전뇌라고 부르는 세 번째 층이 첨가되어 계속 발달해 왔다. 엄청난 피질 세포의 추가는 고도의 문제해결 능력과 생존능력만 아니라 분석적 기술, 언어적 의사소통, 쓰는 능력, 공감, 정교한 운동 통제, 추가적 정서, 기억, 학습 및 합리적 사고 등을 가능하게 했다. 따라서 반사적이고 본능적인 반응 이상의 행동이 가능하게 되었다. 행동의 선택 기준이 당면한 상황보다 가능한 결과에 대한 예상에 근거하게 되었다. 비록 대뇌가 세 단계로 발달했다 할지라도 세 영역이 서로 독립적으로 기능하지는 않는다. 우리가 스트레스와 그 극복 방법을 이해하려면 이들 각 특수 신경계 구조의 기능을 이해하지 않으면 안 된다.

 

[상위중추와 하위중추의 연결: 망상활성체]

상위 중추와 하위 중추의 통합 과정을 이해하기 위해서는 흔히 망상 활성체라고 하는 것을 알아 둘 필요가 있다. 망상 체계는 척수에서부터 위로는 시상(하위 뇌 중추)에까지 연결되어 있으면서 대뇌(고등 중추)를 흥분시킨다. 이 체계는 감각 정보를 전담하거나 운동 정보를 전담하는 것이 아니라 이 두 가지 체계를 연결해 주는 기능을 가지고 있다. 따라서 이것은 대뇌의 흥분을 신체로 전달하며, 신체 기관의 정보를 대뇌로 전달해 주는 2차선 통로라고 할 수 있다.

 

[자율신경계의 작동 원리]

스트레스의 반응을 이해하기 위해서는 자율신경계라고 부르는 말초신경계에 대해서도 알아야 한다. 그 명칭이 암시하듯이 자율신경계란 일차적으로 자율적이고 불수의적이다. 그것은 호르몬 균형, 신진대사, 체액 조절, 순환 활동 및 생식 기능 같은 기본적인 신체 과정을 통제한다. 또한 쾌감과 통감에 영향을 미치는 중추를 가지고 있다. 자율신경계의 활동은 부분적으로 고등 중추에 의해 영향을 받을 수 있지만, 대부분의 경우 의식적인 사고와는 독립적으로 진행된다.

1. 시상하부의 역할

자율신경계의 활동을 관장하는 대뇌의 주요 영역 중 하나는 대뇌의 기저에 위치한 시상하부이다. 시상하부는 주로 신체가 활동하도록 준비시키는 배경 활동이라고 할 수 있는 것을 준비함으로써 스트레스 반응에 영향을 미친다. 시상하부는 일단 자극을 받으면 호르몬의 방출과 에너지의 활용성을 증가시키고 필수적인 기관에 집중적으로 혈액을 보내기 위해 심장 혈관계를 준비시킴과 동시에 근육을 긴장시켜 가능한 활동을 준비한다. 신체는 의식을 관장하는 피질에 의해 영향을 받을 수도 있지만 스스로 만일의 경우에 대비한다.

2. 교감신경계: 싸움 또는 도주 반응

자율신경계에서 일어나는 흥분은 교감신경계와 부교감신경계라고 하는 두 가지 주요 부위를 통해 신체로 전달된다. 교감신경계는 일차적으로 생명을 유지하기 위해 싸움 또는 도주 반응을 준비한다. 교감신경계의 모든 부분은 공통적인 목표를 수행하도록 집단으로 거의 동시에 반응한다. 예를 들어 싸움이나 도주 상황에서 신체는 보다 많은 혈액, 산소 및 에너지를 필요로 한다. 교감신경계가 그것을 어떻게 수행하는 지를 살펴보자. 심장의 활동을 증가시키며 심장 박동이 늘어나면 더 많은 혈액이 싸움이나 도주 행동에 관여하는 신체 기관으로 방출된다.