라이프스타일·장 건강
[마이크로바이옴 2] 장과 뇌, 멀고도 가까운 사이
이보은 2023. 04. 28.
말하지 않아도 알 것 같았던, 바로 그 '직감(gut feeling)'
뭘 먹을까 고민 중에 왠지 치킨이 땡겨 본 경험, 처음 만난 사람과 대화를 나누는데 뭔가 수상한 느낌이 들었던 경험, 다들 한번쯤은 있으시죠? 말하지 않아도 알 것 같은, 바로 그 느낌이요. 이럴 때 우리는 흔히 ‘직감을 따른다’는 표현을 쓰는데, ‘직감’은 영어로 ‘gut feeling’, 즉 ‘장의 감각’을 말해요. 이 직감은 말 그대로 장에서부터 시작되기 때문에, 우리가 무의식 중에 내렸던 많은 선택들이 실제로는 장과 장내미생물에게 달려 있었답니다.
장과 장내미생물이 만들어내는
여러 종류의 신호가 모여서
신경과 피를 통해 뇌에 전달되어
‘직감’을 만들어요1)
이처럼 장과 뇌는 꽤나 가까운 사이를 유지하며 서로 대화를 나누는데요, 이번 시간에는 장과 뇌가 어떻게 연결되어 있고, 또 서로에게 어떤 영향을 미치는지 함께 알아보려고 해요.
장과 뇌, 서로 대화를 한다고?
‘제 2의 뇌’라고도 불리는 장은 다른 장기들과는 달리 자체적인 시스템(장 신경계)을 가져서, 뇌의 관여 없이도 장에서 일어나는 일을 직접 컨트롤합니다. 이러한 장은 뇌와도 연결되어 대화를 나누는데, 이 때 장내미생물이 중간에서 그 소통을 도와줘요. 장 시스템(장 신경계)이 장에서 일어나는 일들을 파악하고 정보를 모을 때, 장내 미생물도 그 일을 돕는 거죠. 그 후에 이 정보들은 뇌로 전달이 되고, 뇌는 장에서 온 정보들을 파악해서 의사 결정을 내리거나 특정한 감정을 일으킨답니다.
유익균은 우리를 행복하게 해준대요 (장→뇌)
장에는 여러 호르몬들이 분비되는데요, 장 환경에 따라 장에서 분비되는 호르몬이 바뀌고, 그 결과 우리가 느끼는 감정도 영향을 받아요. 대표적으로 흔히 ‘행복 호르몬’이라고 불리는 세로토닌은 실제로 행복감과 의욕을 불러 일으키는 호르몬인데, 이 호르몬의 90%는 장에서 분비된답니다. 다양한 장내미생물과 풍부한 유익균으로 장 환경이 균형 잡혀 있을 때 세로토닌 분비량이 많아지고, 그 결과 우리가 더 의욕 있고 행복하게 생활할 수 있는 거죠.
나의 행복은 장의 행복 (뇌→장)
우리가 행복하고 기쁠 때, 뇌도 같은 감정을 느낀답니다. 그 신호를 받은 장은 환경이 좋아지고, 장내미생물은 다양해지고 면역력이 높아져 여러 질병으로부터 보호받을 수 있어요. 반대로 스트레스를 받을 땐, 뇌에서 발생한 스트레스 호르몬은 장에게 전달되어 장내 병원균이 더 많아지고 감염이 생겨 질병으로도 이어질 수 있답니다. 즉, 우리가 평소 느끼는 감정에 따라 장 환경이 달라진다는 거죠.
간단하게 원리를 봅시다
앞에서 장과 뇌가 서로 신호를 주고 받는 경우들을 살펴봤는데요, 그렇다면 어떻게 이 일이 가능한 건지 그 원리를 간단히 살펴볼게요. 장과 뇌는 여러 통로들로 연결되어 있는데, 대표적으로는 우리 몸의 내분비계, 신경계, 면역계가 있어요. 각각의 통로2)들은 특별한 물질을 만들어내는데, 이들은 편지를 전달해주는 우체부처럼 장에서 뇌로 가서 신호를 전달해준답니다. 이렇게 신호를 전달받은 뇌는 적절한 판단을 내린 후 다시 장에게 명령을 내리는 방식으로 서로 대화를 주고받는 거죠. 그리고 이때도 마찬가지로, 장내미생물이 만들어내는 대사산물이 둘 사이의 소통을 돕는답니다.3) 이렇게 장과 뇌가 서로 소통한다는 것을 생각했을 때, 미생물의 대사산물은 우리의 기분과 상당히 밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있어요.
대사산물은 장과 뇌를 이어주는
우체부 역할을 하며 행복한 신호를 보내거나,
우울한 신호를 보내기 때문이죠.
그런데 이 대사산물은 미생물에 따라 만들어내는 종류가 달라지기 때문에, 우리 장 안에 유익한 미생물이 잘 살 수 있도록 환경을 만들어주는 것이 정말 중요해요. 그렇다면 이 장내 미생물의 종류를 바꿔서 장 환경을 좋게 만들려면 어떻게 해야 할까요? 저번 시간에 살펴본 것처럼, 장 환경을 좋게 만들어주는 음식을 충분히 먹어줘야 한답니다.
한마디로 정리해볼까요?
음식은 우리의 장 환경을 변화시키고, 장 환경이 변하면 장내미생물의 조성이 그 환경에 맞게 바뀝니다. 그래서 결국엔 각각의 미생물들이 만들어내는 대사산물4)이 바뀌게 되는데, 이 대사산물은 뇌에 신호를 보내는 역할을 하기 때문에 뇌로 전달되는 신호도 바뀌는 거죠. 뇌는 장에서 온 신호를 바탕으로 상황을 판단하고 감정을 생성하므로, 결국 음식으로 인해 장내미생물과 그 대사산물이 바뀌어서 우리가 느끼는 감정과 생각도 바뀌는 원리랍니다.
다음 시간에 만나요!
이번 마이크로바이옴 두번째 시간에서는 장내미생물과 뇌가 어떻게 소통하는지 함께 살펴보고, 내가 먹는 음식이 나의 감정과 생각에도 영향을 미친다는 것을 알아보았어요. 앞으로 이어지는 매거진을 통해서 장 건강과 면역은 어떤 관계가 있는지 살펴보고, 마지막으로는 장 건강을 지키기 위해 어떤 음식을 선택해야 하는지도 알아보도록 할게요. 다음에 또 만나요!
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3편 - 내 몸의 면역지킴이
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1) 장 감각은 뇌의 뇌섬엽 뒷부분에 도달하여 가공되고 통합되어 직감을 형성한다.
2) 내분비계는 호르몬, 신경계는 전기 자극, 면역계는 염증 분자를 통해 뇌와 소통한다.
3) 장내미생물의 대사산물은 내분비계, 신경계, 면역계가 신호를 만들어내는 과정을 돕는 동시에, 그 대사산물 자체가 뇌까지 직접 전달되어 신호를 전달한다.
4)유익균은 섬유질을 먹고 짧은 사슬 지방산 (SCFA)이라는 대사산물을 만들고, 이 대사산물은 뇌혈관장벽(BBB)을 뚫고 뇌로 전달되어 기억력을 향상시키고 파킨슨 환자의 뇌를 보호하는 등 뇌에 유익한 작용을 한다. 반면 유해균(E.coli)이 만들어내는 대사산물(Trimethylamine)은 동맥경화증의 원인이 될 수 있다.
참고 서적: Emeran Mayer, MD. (2016). The Mind-Gut Connection. USA: Blackstone Audiobooks
