뇌와 학습의 관계_기억력 높이는 방법

학습과 밀접히 관련된 뇌, ‘두뇌 발달’

기억력을 높이려면 어떻게 해야 할까?

 

가장 기초적이고 중요한 영역은 뇌의 본질적인 내용이다.

즉, 뇌와 교육의 효율성을 이해하는 것이다.

인간의 생각, 학습, 행동, 느낌은 뇌의 상태와 관련이 있기 때문이다.

특히 우리의 관심사인 학습과 기억을 관장하는 뇌를 들여다보면 교육심리를 과학적으로 접근할 수 있다.

 

예를 들어 약세에 대한 수업을 1시간을 진행하고 다음 날 학생들을 살펴보면, 어떤 학생은 거의 모든 내용을 기억하고 있는 반면에 어떤 학생은 반 정도만 기억한다면, 이를 어떻게 생각할 것인가?

물론 집중력과 관련이 될 수도 있지만, 단기 기억이 잘 안되기 때문에 집중도 안 되고 기억이 잘 안될 수도 있다.

‘산만한 아이’,‘집중력이 떨어지는 아이’에 대한 고민과 관련 있는 부분이라고 생각하면 될 것이다.

어떤 아이는 주의 집중력이 뛰어나지만, 어떤 아이는 산만해서 중요한 학습개념을 반복 설명해도

이해가 잘 안되는 경우도 있다.

 

 

뇌와 학습에 대한 논문은 아주 많다.

뇌는 소우주로 불릴 정도로 매우 복잡하지만, 최근 뇌 과학의 급속한 발전으로 지난 20년 동안 밝혀진 뇌 관련 연구 결과가 지난 200년간 쌓아 올린 뇌 지식을 능가한다고 한다.

인공지능(AI)의 등장으로 뇌에 대한 연구는 세계 각국에서 활발하게 연구가 진행되고 있고, 앞으로 뇌와 학습과의 관련된 연구가 좀 더 과학적으로 체계적으로 접근한다면 교수학습 방법은 물론 인간의 창의성에 큰 발전이 있을 것으로 보인다.

 

1) 뇌의 구조

인간의 중추신경계는 뇌(대뇌,소뇌,뇌간)와 척수로 구성된다.

뇌는 중추신경계에서 생성한 메시지를 말초신경계를 통해 전달한다.

 

첫째, 대뇌는 우리가 뇌를 떠올릴 때 머릿속에 그려지는 것으로, 뇌에서 가장 큰 부위로 대뇌피질이라고 부르며, 기억, 주의, 인식, 사고, 언어, 의식에 핵심적인 역할을 한다.

대뇌피질은 창의적인 정신 기능, 판단 기능, 고도의 사색 기능 등의 고등 정신 활동을 하는 곳이며, 운동과 감각을 주재하는 곳이다.

또한 뇌의 가장 바깥층이며 외부 환경과의 교신을 통하여 입체적으로 인식하는 능력을 갖추고 있으며 목적지향성적인 이성 행동을 주재하는 가장 복잡한 시스템이다.

 

둘째, 소뇌는 대뇌의 아래쪽과 뒤쪽에 위치한 공 모양의 조식이다. 소뇌는 감각 정보를 해독하고 근육과 결합하여 움직임을 조절한다.

 

셋째, 뇌간은 뇌와 척수를 연결하며 심박동 수, 혈압, 호흡 같은 신체기능을 제어한다.

 

대뇌는 인간의 가장 큰 성취를 할 수 있게 하는 것과 관련이 있다.

외부의 대뇌를 덮고 있는 대뇌피질은 시각적, 청각적 신호 같은 신호를 감각기관으로부터 받아들이고,

자발적인 운동을 조정한다.

사고 영역을 관장하는 대뇌피질은 인간의 생존에 매우 중요한 역할을 한다.

피질의 영역들은 어느 정도 특수화되어 있지만 그들은 함께 작용한다.

피질의 대부분 영역은 언어 처리를 하는 데 필요하다.

 

대뇌 아래에는 변연계를 구성하는 몇 가지 작은 구조가 있다.

대뇌피질에 의해 완전히 둘러싸여 있는 변연계는 뇌의 중심부에서 원처럼 도는 회로를 총칭한다.

변연계는 뇌에서 가장 원초적인 부위로 공포, 분노, 쾌락 등의 정서와 동기를 해독한다.

또한 기억을 생성하고 유지하는 데도 관여하고, 학습, 행동의 의욕에 관여한다.

이처럼 기억을 담당하는 곳이 변연계인데, 변연계에는 해마라는 언어적 기억, 의식적 기억, 쾌감을 담당하는 소기관과 편도체라는 감정적 기억, 무의식적 기억으로 공포나 분노를 담당하는 소기관으로 분류된다.

즉, 해마는 단기기억이 저장되는 장소로, 알츠하이머병에 영향을 받는 뇌의 주요 영역 중 하나이고 편도체는 기억한 것을 뇌의 어디에 어떻게 저장할 것인지를 결정한다.

특히 학습과 관련이 깊은 해마는 기억과 공간 개념, 감정적인 행동 및 일부 운동을 조절하는 데 관여하기 때문에 해마에 문제가 생기면 기억에 문제가 생기고, 새로운 것을 인식하고 학습하는 데 어려움을 겪게 된다. 해마는 뇌의 중간에 위치하며, 공간 기억, 사회활동, 사건 전달 기억을 담당한다. 기억은 해마에서만 담당하는 것은 아니고, 두뇌 곳곳에서 일어나지만 중심이다. 첨단과학으로 연구한 해마의 기능은 학습에 도움이 되는 기억에 매우 중요한 역할을 한다.

 

지금까지 뇌과학 연구 결과는 뉴런-뉴런 사이 시냅스 연결이 강할수록 기억이 오래간다고 여겼는데,

최근의 연구에 의하면 기억과정에서 시냅스 연결의 참여보다 뉴런 숫자가 중요하다고 밝혀졌다

 

그렇다면 학습에 중요한 역할을 하는 뉴런의 숫자를 늘리기 위해 어떤 일을 해야 할까?

존 레이 티를 비롯한 뇌과학자들은 유산소 운동해서 뇌의 시냅스를 만들어내고, 시냅스를 강화하라고 제안한다.

뉴런의 숫자를 늘려서 기억력을 키우기 위한 확실한 방법은 우동이다.

수업 전에 운동하면 기억력이 좋아지고 학습 성취도가 높아진다는 과학적 연구 결과를 적용하여 교육활동을 할 때 최대한 많은 뇌세포가 참여하고, 뉴런 숫자를 늘리고, 시냅스를 강화하도록 해보는 것도 좋은 방법이다.

 

해마는 극심한 스트레스나 우울증으로 인한 만성적 스트레스에 매우 약하다.

해마가 스트레스에 취약한 이유는 스트레스 호르몬으로 알려진 코르티솔을 받아들이는 수용체가 많이 분포해 있기 때문이다. 실제로 우울증 환자들에게 해마의 심각한 손상이 발견되며, 해마의 기능을 증진하는 치료제로 약물이 개발되고 있다고 한다. 따라서 학생들이 극심한 스트레스로 인해 해마가 손상되어 기억력이 감퇴하거나 스트레스 조절 능력이 상실되지 않도록 노력해야 한다.

 

2) 뉴런 간의 시냅스

뇌에는 1000억 개의 개별 신경세포들이 있으며,

우리 몸은 끊임없이 오래되고 손상된 뉴런을 제거하고 새로운 뉴런을 생성한다.

이 중에 대뇌피질을 구성하는 뉴런의 개수는 163억4천만개 정도다. 출생 시에 인간의 두뇌는 미완성된 상태이고,

1000억 개의 뉴런 중 대부분은 아직 네트워크에 연결되지 않은 상태이다.

 

2004년 독일 아르네 메이 교수는 사람 뇌에서 경험에 의존한 구조적 변화가 일어남을 처음으로 밝혔다.

그의 연구에서 저글링의 경험이 없는, 건강한 성인 참가자 24명을 두 그룹으로 나누어 한 그룹은 3개월간 저글링 연습을 시켜 최소 60초간의 저글링을 할 수 있게 기술을 연마했으며, 다른 한 그룹은 저글링을 하지 않았다. 기술 연마 3개월 전후의 뇌를 촬영한 결과, 저글링 그룹은 통제집단에 비해 중간 측두 영역에 의미 있는 회색질 팽창이 확인되었다.

그리고 기술을 연마한 그룹이 그 후 3개월간 저글링을 더 이상 연습하지 않게 되었을 때 팽창되었던 회색질이 다시 감소를 한 것이다. 이것은 뇌가 훈련에 의해 변화하며, 그 변화는 가역적임을 보여주는 좋은 사례라고 볼 수 있다. (나덕렬, 2008).

 

[적용하고 살펴보기]

 

저글링 효과

1) 뇌 전두엽 발달

2) 주의 및 집중력 향상

3) 학생들의 학업능력과 직장인의 업무능력, 노인분들에게는 치매에 효과적

 

저글링은 반복된 동작에서 다양한 문제해결 능력을 기를 수 있다.

1) 침착해지기

2) 집중력 기르기

3) 신중해지기

4) 관찰하기

5) 생각하고 전략 세우기

6) 단계적인 학습법 익히기

7) 실수를 극복하기

8) 인내심 기르기

9) 응용하기

10) 성취감 기르기

11) 자아효능감 기르기

12) 스트레스 해소하기

 

 

저글링은 행위 자체에서 오는 집중력향상은 물론 시행착오를 겪으며 성공했을 때

자율신경계에 자극이 되어 스트레스 해소에 효과적이다.

주의력과 집중력, 순발력, 민첩, 협응 등에 도움 되며 신체 재활 훈련에도 도움이 된다.

저글링에 대한 연구와 실험 결과는 다양하다.

저글링을 통해 손, 눈, 신체를 활용함에 따라 조화로운 신체 능력이 향상되고

뇌의 발달을 통해 읽기, 쓰기, 논리적 사고, 기억력 등 발달에 대해 다양한 직접적인 관계가 있음이 밝혀졌다.

 

온 가족이 때때로 저글링 타임을 가져보는 건 어떨까?