근력을 강화하고 싶다면 무거운 역기를 들거나 계단을 오르는 것을 떠올리게 된다. 하지만 근력 강화는 머리가 없이는 이루어지지 않거나 덜 된다는 연구 결과가 나왔다.
국제 학술지 《신경세포(Neuron)》에 최근 발표된 연구에 따르면 반복적인 운동을 통해 얻는 지구력 향상은 근육과 심장을 강화하는 데 도움이 되는 뇌 활동의 변화와 관련이 있는 것으로 나타났다.
미국 펜실베이니아대 연구진은 실험을 통해 쥐가 러닝머신에서 달린 후 뇌 활동이 증가하는 것을 관찰했다. 특히 시상 하부 복측내측부(VMH)에 위치한 신경 세포에서 이러한 현상이 두드러지게 나타났다. 이 뇌 영역은 체중과 혈당 조절을 포함해 신체의 에너지 사용 방식에 중요한 역할을 한다.
VMH에 있는 스테로이드 생성 인자-1(SF1) 뉴런이라는 특정 신경 세포 집단이 쥐가 러닝머신에서 달릴 때 활성화됐다. 이 뉴런은 쥐가 달리기를 마친 후에도 최소 한 시간 동안 활성화 상태를 유지했다.
2주 동안 매일 운동을 시킨 결과, 쥐들은 지구력이 향상된 것으로 나타났다. 더 빨리, 더 오래 달릴 수 있었고, 금방 지치지 않았다. 연구진이 쥐들의 뇌를 살펴보니, SF1 뉴런의 활성화가 증가했으며, 그 활동 수준이 훈련 시작 시점보다 높아졌다.
연구진이 SF1 뉴런의 활동을 차단해 뇌의 다른 부분으로 신호를 보내지 못하게 하자, 쥐들은 쉽게 피로해졌고 2주간의 훈련 기간 동안 지구력 향상을 보이지 않았다. 특히 운동 후 SF1 뉴런을 차단하자 운동 중 뉴런이 정상적으로 기능했음에도 불구하고 지구력 향상이 저해됐다.
연구진은 "이러한 결과는 운동 후 SF1 활동이 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다"며 "웨이트 트레이닝을 할 때 단순히 근육만 키운다고 생각하는데 알고 보니 운동을 통해 뇌도 발달시킬 수 있다는 사실이 밝혀졌다"고 설명했다.
연구진은 "운동 후 활성화된 SF1 뉴런은 체내에 저장된 포도당을 더욱 효율적으로 사용해 신체 회복 속도를 높일 수 있다"며 "이는 근육, 폐, 심장과 같은 신체의 다른 부위들이 고강도 운동에 더 빨리 적응할 수 있도록 해줄 수 있다"고 덧붙였다.