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[호흡의 신경과학: 잭 펠드먼 박사와의 심층 대화]-[Dr. Jack Feldman: Breathing for Mental & Physical Health & Performance]

Huberman Lab · C1 · 2022-01-10

Health
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📋 Summary

호흡의 신경과학: 잭 펠드먼 박사와의 심층 대화

본 팟캐스트에서 앤드류 휴버먼 박사는 호흡 신경과학의 선구자인 UCLA의 잭 펠드먼(Dr. Jack Feldman) 박사를 초청하여 호흡의 생물학적 메커니즘과 그것이 정신 및 신체 상태에 미치는 영향에 대해 깊이 있는 논의를 나눕니다.

호흡의 생성과 메커니즘: Pre-Bötzinger Complex

펠드먼 박사는 호흡의 리듬을 생성하는 뇌간의 핵심 영역인 **'Pre-Bötzinger complex'**를 발견한 인물입니다. 이 영역은 인간의 경우 수천 개의 뉴런으로 구성되어 있으며, 매 호흡의 시작을 제어합니다. 펠드먼 박사는 호흡이 단순히 산소를 공급하고 이산화탄소를 배출하는 기계적 과정을 넘어, 신경계가 호흡근(횡격막 및 늑간근)을 제어하는 정교한 시스템임을 강조합니다. 특히 횡격막은 포유류가 큰 뇌를 유지할 수 있게 한 결정적인 진화적 장치라고 설명합니다.

생리적 한숨(Physiological Sighs)의 중요성

펠드먼 박사는 **'생리적 한숨(physiological sigh)'**이 폐의 건강을 유지하는 데 필수적임을 밝힙니다. 폐의 폐포(alveoli)는 표면장력으로 인해 붕괴되기 쉬운데, 규칙적으로 발생하는 깊은 한숨은 이 폐포들을 다시 팽창시켜 가스 교환 효율을 극대화합니다. 연구 결과, Pre-Bötzinger complex에 특정 펩타이드를 투여하면 한숨의 빈도가 급격히 증가하며, 반대로 관련 뉴런을 제거하면 호흡 기능이 악화되어 생존에 치명적인 영향을 미칠 수 있음이 확인되었습니다.

호흡과 뇌 상태의 양방향성

호흡은 단순히 뇌의 명령을 따르는 것이 아니라, 거꾸로 뇌의 상태를 조절하기도 합니다.

  • 감정적 조절: 펠드먼 박사는 쥐를 대상으로 한 실험에서 호흡을 의도적으로 느리게 조절하는 훈련이 공포 반응(freezing)을 현저히 줄인다는 사실을 발견했습니다. 이는 호흡이 뇌의 공포 처리 센터인 편도체와 연결된 경로를 통해 감정 상태를 바꿀 수 있음을 시사합니다.
  • 신경 진동(Oscillations): 호흡은 뇌의 신경 진동과 결합하여 신호 처리에 영향을 줍니다. 펠드먼 박사는 호흡이 뇌의 정보 처리 과정을 조절하는 '배경 리듬' 역할을 하며, 이를 의도적으로 변화시킴으로써 부정적인 회로(예: 우울증의 반복적인 사고)를 차단할 수 있다고 설명합니다.

호흡 실천과 퍼포먼스 향상

펠드먼 박사는 복잡한 이론을 넘어 실천적인 호흡법의 가치를 인정합니다.

  • 박스 호흡(Box Breathing): 그는 스트레스 상황에서 5초 흡기, 5초 유지, 5초 호기, 5초 유지를 반복하는 박스 호흡이 상태를 즉각적으로 전환하는 데 매우 효과적이라고 언급합니다.
  • 간헐적 저산소증(Episodic Hypoxia): 고든 미첼(Gordon Mitchell) 박사의 연구를 인용하며, 간헐적 저산소증 노출이 신경근육 퍼포먼스와 인지 기능을 향상시킬 가능성을 논의합니다. 이는 재활 및 운동 능력 향상에 잠재적인 응용 가치가 있습니다.

인지 기능과 마그네슘 트레오네이트(Magnesium Threonate)

대화의 마지막 부분에서 펠드먼 박사는 인지 기능 유지를 위한 마그네슘의 역할을 강조합니다. 그는 **'마그네슘 트레오네이트'**가 혈액-뇌 장벽(BBB)을 통과하여 뇌 내 마그네슘 농도를 높이고, 시냅스 가소성(LTP)을 증진시켜 인지 저하를 늦추는 데 도움을 줄 수 있음을 임상 데이터를 근거로 설명합니다.

결론

펠드먼 박사는 호흡이 단순한 생존 기제를 넘어 인간의 감정, 인지, 신체 퍼포먼스를 조절하는 가장 강력하고 즉각적인 도구임을 강조합니다. 그는 과학자들이 호흡의 신경과학적 메커니즘을 더 깊이 연구해야 하며, 일반 대중 또한 호흡 실천을 통해 스스로의 내부 상태를 변화시키는 능력을 키워야 한다고 조언합니다.

🎯Key Sentences

1
I'll do my best.
최선을 다하겠습니다.
2
I didn't phrase that properly.
제가 표현을 제대로 못 했네요.
3
I don't think we fully have the answer to that.
그 부분에 대해서는 아직 완전히 결론이 나지 않은 것 같습니다.
4
It's been a long time coming.
오래 기다려온 순간입니다.
5
It was less benign than that.
그보다 훨씬 악의적인 상황이었습니다.
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📝Key Phrases

1
distinguished professor
석좌교수
2
pioneering work
선구적인 연구
3
essential to life
삶에 필수적인
4
fundamental to
~의 근간이 되는
5
leverage particular aspects
특정한 측면을 활용하다
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📖 Transcript

Welcome to the Huberman Lab Podcast, where we discuss science and science-based tools for everyday life.
I'm Andrew Huberman, and I'm a professor of neurobiology and ophthalmology at Stanford School of Medicine.
Today, my guest is Dr. Jack Feldman. Dr. Jack Feldman is a distinguished professor of neurobiology at the University of California, Los Angeles.
He is known for his pioneering work on the neuroscience of breathing.
We are all familiar with breathing and how essential breathing is to life.
We require oxygen, and it is only by breathing that we can bring oxygen to all the cells of our brain and body.

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