이코노미뷰

메이요 클리닉은 세계적 비영리 의료 연구 교육기관으로, 환자 중심의 진료를 핵심 가치로 삼고 임상과 연구를 긴밀히 연계해 새로운 진단 및 치료법 개발을 선도하고 있다. 2011년 메이요 클리닉에서 연구를 시작해 임용된 폴 민 교수는 현재 메이요 클리닉 영상의학과에 재직하며 의공학과와 신경외과 교수직을 겸임하고 있다. 그는 그간 알츠하이머병과 파킨슨병 등 신경퇴행성 질환에서 나타나는 뇌의 변화와 신경망의 연결성, 신경전달물질의 작용, 신경 조절 기술 등을 연구해 왔으며, 최근에는 호흡과 뇌의 관계에 초점을 두고 뇌를 연구하고 있다. 그 일환에서 폴 민 교수는 그의 연구팀과 함께 깨어 있는 상태에서 호흡이 뇌척수액(CSF) 순환에 미치는 기전과 효과를 규명하고, 체계적인 호흡 기술 훈련이 뇌척수액 흐름을 유의미하게 증가시킬 수 있음을 과학적으로 검증한 연구를 진행했고, 연구논문 「깨어 있는 상태에서 호흡에 의해 증가하는 사람의 뇌척수액 순유량(Human Cerebrospinal Fluid Net Flow Enhanced by Respiration During the Awake State)」이 2025년 12월 네이처 커뮤니케이션즈에 게재되며 비침습적 방법으로 뇌척수액 순환 조절 가능성에 대한 과학적 근거를 강화하는 데 성공했다.

평시 호흡에서도 뇌척수액 유동 변화 확인

“기존 연구에서는 뇌척수액 순환이 주로 수면 중 심장 박동에 의해 활성화되는 것으로 이해되었으며, 깨어 있는 상태에서 이를 의도적으로 조절할 수 있다는 근거는 제한적이었습니다. 저희는 체계화된 비침습적 호흡 기술(RT)이 깨어 있는 상태에서도 불수의적 생리 기능인 뇌척수액 순환을 유의미하게 변화시키고, 순유량(Net Flow)을 증가시킬 수 있음을 인체 연구를 통해 정량적으로 입증하고자 했습니다. 석문호흡™은 석문도문®의 공식 수련 프로그램입니다. 저희는 한국의 석문도문에서 제공한 석문호흡 프로그램을 1년 이상 장기간 수련한 집단과 호흡 수련 경험이 없는 일반인 집단을 비교하고, MRI를 이용해 평상시 호흡과 깊은 호흡 중 뇌척수액의 움직임을 측정했습니다. 연구 결과 장기간 호흡 수련자들은 일반 대조군보다 뇌척수액의 움직임이 약 2배 이상 크게 나타났습니다. 특히 깊은 호흡을 할 때 뇌와 척수가 연결되는 부위에서 뇌척수액의 순유량이 약 2배 증가했습니다.”

물이 한자리에서 앞뒤로 흔들리는 것과 한 방향으로 이동하는 것이 다르듯 메이요 클리닉 영상의학과 폴 민 교수 연구팀은 이러한 방향성 있는 이동을 나타내는 순유량에 주목했다. 더욱 흥미로운 점은 장기간 수련자들이 깊은 호흡뿐만 아니라 평상시 호흡에서도 뇌 내부의 측뇌실에서 일반 대조군보다 뇌척수액의 순유량이 약 2.5배 높게 나타났다는 것이다. 폴 민 교수는 바로 이것이 이번 연구의 중요한 발견이라는 견해다. 그 이유는 명료하다. 우리가 평소 반복하는 호흡을 체계적으로 훈련함으로써 의식적으로 조절하기 어렵다고 생각했던 뇌의 생리적 기능에도 영향을 줄 수 있다는 가능성을 보여주었기 때문이다. 또 이번 연구는 석문호흡 프로그램의 장기 수련자들이 참여한 연구로서, 한국의 수련 모델이 현대 뇌과학 연구에 활용될 수 있음을 보여준 사례라고 할 수 있으며, 앞으로 고령층 뇌 건강 관리 및 인지 기능 저하 예방을 위한 후속 임상 연구 등에서도 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

뇌 노화와 치매 연구에 새로운 가능성 제시

“저는 이번 연구가 뇌 노화와 치매 연구에 새로운 가능성을 제시했다고 생각합니다. 알츠하이머병은 뇌에 아밀로이드 베타와 타우와 같은 이상 단백질이 축적되고, 신경세포와 신경망의 기능이 손상되면서 인지 기능이 점차 저하되는 질환입니다. 최근 알츠하이머병 치료들은 뇌에 축적된 아밀로이드 베타와 같은 이상 단백질을 제거하는 방법이 주된 연구 분야로 발전하고 있습니다. 그런데 저희는 조금 다른 관점에서 접근하고 있습니다. 이미 축적된 노폐물을 제거하는 것뿐만 아니라 평상시 뇌의 체액 순환과 노폐물 제거에 관련된 생리적 기능을 어떻게 유지하고 발전시킬 수 있을까 하는 것입니다. 저희 연구는 깨어 있는 상태에서도 호흡을 통해 뇌척수액의 움직임을 적극적으로 변화시킬 수 있다는 점을 보여주었습니다. 특히 장기간 호흡 수련자들에게서 일반인과 다른 뇌척수액 유동 특성이 나타났다는 것은 중요한 발견입니다.”

일반적으로 새로운 현상을 과학적으로 발견한 뒤 이를 실제로 활용하기까지는 많은 시간과 노력이 필요하다. 그러나 호흡은 이미 오랜 기간 수련되어 왔고 체계적인 훈련 방법도 존재한다. 즉, 오래전부터 활용되어 온 호흡 훈련의 효과를 첨단 과학적 방법으로 재발견하고 그 기전을 규명하기 시작한 것이다. 이는 약물이나 수술 중심의 기존 치료법과는 다른 새로운 접근 가능성을 제시한다. 앞으로 폴 민 교수는 MRI와 PET 등 첨단 뇌 영상 기술을 활용하여 장기간 호흡 훈련이 뇌의 노폐물 제거 기능에 미치는 영향을 종합적으로 규명하고, 나아가 뇌 노화와 치매에 미치는 영향을 확인하는 임상 연구를 진행하겠다고 말했다.

인간 스스로가 가진 성장과 발전의 가능성

“오늘날 인공지능과 첨단 의학 기술은 빠르게 발전하고 있지만, 저는 인간 스스로가 가진 성장과 발전의 가능성에도 많은 관심을 기울여야 한다고 생각합니다. 저희 연구에서는 장기간 호흡 수련을 해 온 사람들에게서 뇌척수액의 움직임과 호흡에 따른 뇌의 생리적 반응에 차이가 나타나는 것을 관찰했습니다. 이는 인간이 스스로 훈련을 통해 뇌의 생리적 기능에 영향을 줄 수 있으며, 나아가 뇌 노화와 치매에 관련된 기능에도 영향을 미칠 수 있다는 새로운 연구 가능성을 보여줍니다. 저는 첨단 의학 기술이 질병을 진단하고 치료하는 데 사용되는 것뿐만 아니라 이러한 인간의 잠재력을 과학적으로 이해하는 데에도 중요한 역할을 할 수 있다고 생각합니다. 결국 기술의 발전만큼이나 인간 자신의 성장도 중요하다고 생각합니다. 인간이 이와 같이 스스로 성장할 때 외부 기술의 발전도 자신뿐 아니라 다른 사람과 인류 전체에 도움이 되는 방향으로 더욱 의미 있게 활용할 수 있게 되는 것 같습니다. 흥미롭게도 이러한 성장의 출발점은 우리가 매 순간 당연하게 반복하는 호흡일 수도 있다고 생각합니다.”

최근 많은 연구에서 운동, 수면, 식습관, 혈압 관리 등 생활 습관이 뇌 건강에 큰 영향을 미친다는 결과들이 나오고 있다. 그러나 무엇이 건강에 좋은지 아는 것과 실제로 생활 습관을 변화시키고 꾸준히 실천하는 것은 다른 문제다. 메이요 클리닉 영상의학과 폴 민 교수는 뇌 건강도 단순히 질병을 예방하는 차원을 넘어 일상생활에서 자신의 생리적 기능을 꾸준히 유지하고 관리하며 발전시키는 관점에서 바라볼 필요가 있으며, 호흡과 같이 우리가 매 순간 반복하는 기본적인 기능에서부터 시작하여 과학적 근거를 바탕으로 건강한 삶을 만들어 가는 것도 의미가 있다고 강조했다. 앞으로도 폴 민 교수가 다양한 연령대와 질환군을 포함한 확장 인체 연구 및 인지 기능, 신경퇴행성 질환과의 연관성에 대한 후속 임상 연구를 진행함으로써 뇌 건강의 새로운 패러다임을 만들기를 기대해 본다.