You can grow new brain cells. Here's how | Sandrine Thuret | TED

번역: Ju Hye Lim 검토: Jihyeon J. Kim

Can we, as adults, grow new nerve cells?

성인인 우리가 새 신경세포를 만들 수 있을까요?

There's still some confusion about that question,

이 문제는 상당히 새로운 연구분야이기 때문에

as this is a fairly new field of research.

여전히 혼란이 있습니다.

For example, I was talking to one of my colleagues, Robert,

예를 들어, 저는 제 동료인 로버트와 대화를 나눈 적이 있습니다.

who is an oncologist,

로버트는 종양학자였는데

and he was telling me,

저에게 이렇게 말했습니다.

"Sandrine, this is puzzling.

"산드린, 나 이게 이해가 안되는데

Some of my patients that have been told they are cured of their cancer

암에서 완치됐다고 통보받은 일부 환자들이

still develop symptoms of depression."

여전히 우울증 증세를 보여."

And I responded to him,

저는 이렇게 대답했습니다.

"Well, from my point of view that makes sense.

"내가 보기엔 말이 되는 거 같아.

The drug you give to your patients that stops the cancer cells multiplying

네가 환자에게 처방하는 암세포 증식을 막는 약이

also stops the newborn neurons being generated in their brain."

뇌 속에서 새 뉴런이 형성되는 것도 막으니까."

And then Robert looked at me like I was crazy and said,

로버트는 저를 미친사람처럼 쳐다보고는 말했습니다.

"But Sandrine, these are adult patients --

"그치만 산드린, 이 환자들은 성인이야.

adults do not grow new nerve cells."

성인은 새 신경세포를 만들지 않아."

And much to his surprise, I said, "Well actually, we do."

저는 의외의 답을 해주었습니다. "아니, 성인도 그렇게 해."

And this is a phenomenon that we call neurogenesis.

이 현상은 우리가 신경발생이라고 부르는 것입니다.

[Neurogenesis]

[신경발생]

Now Robert is not a neuroscientist,

지금 로버트는 신경과학자가 아닙니다..

and when he went to medical school he was not taught what we know now --

그는 의대를 다닐 때, 우리가 지금 알고 있는

that the adult brain can generate new nerve cells.

성인의 뇌가 새 신경세포를 생성한다는 걸 배우지 못했습니다.

So Robert, you know, being the good doctor that he is,

그래서 그는 좋은 의사이기에

wanted to come to my lab

이 주제를 좀 더 잘 이해하기 위해 제 연구실로 오고 싶어했습니다.

to understand the topic a little bit better.

And I took him for a tour

저는 그에게 신경발생에 있어서

of one of the most exciting parts of the brain

뇌에서 가장 흥미로운 부분을 보여주었습니다.

when it comes to neurogenesis --

and this is the hippocampus.

대뇌 측두엽에 있는 해마죠.

So this is this gray structure in the center of the brain.

해마는 뇌 중앙에 있는 회색 부분입니다.

And what we've known already for very long,

우리는 이미 오랫동안 해마가 학습과 기억,

is that this is important for learning, memory, mood and emotion.

감정과 정서에 중요하다는 것을 알고 있었습니다.

However, what we have learned more recently

하지만 우리가 최근에 알아낸 것은 해마가

is that this is one of the unique structures of the adult brain

새 뉴런을 형성할 수 있는 성인 뇌의 독특한 조직 중 하나라는 것입니다.

where new neurons can be generated.

And if we slice through the hippocampus

해마를 잘라서 가까이 들여다보면

and zoom in,

what you actually see here in blue

여기 파랗게 보이는 것이

is a newborn neuron in an adult mouse brain.

성인 쥐의 뇌 속에 있는 새로 태어난 뉴런입니다.

So when it comes to the human brain --

그래서 인간의 뇌에 적용해보면

my colleague Jonas Frisén from the Karolinska Institutet,

카롤린스카 연구소에서 일하는 제 동료 요나스 프리젠은

has estimated that we produce 700 new neurons per day

우리가 해마에서 하루에 700개의 새 뉴런을 생성한다고 추정했습니다.

in the hippocampus.

You might think this is not much,

우리의 수 십억 개 뉴런과 비교하면 적게 느껴질 수도 있습니다.

compared to the billions of neurons we have.

But by the time we turn 50,

하지만 50세가 될 때쯤에는

we will have all exchanged the neurons we were born with in that structure

우리가 갖고 태어났던 모든 뉴런을 해마 속에서 태어난 뒤 만든 뉴런으로

with adult-born neurons.

다 교체했을 겁니다.

So why are these new neurons important and what are their functions?

그럼 새 뉴런이 왜 중요하고 무슨 기능을 가질까요?

First, we know that they're important for learning and memory.

먼저, 학습과 기억에 중요하다는 건 알고있습니다.

And in the lab we have shown

우리가 보여드린 실험에서

that if we block the ability of the adult brain

성인 뇌 속 해마의 새 뉴런을 만드는 기능을 막아버리면

to produce new neurons in the hippocampus,

then we block certain memory abilities.

일부의 기억 능력도 차단됩니다.

And this is especially new and true for spatial recognition --

도시에서 길을 찾는 데 쓰이는 공간지각능력의 경우 특히 더

so like, how you navigate your way in the city.

새로운 사실이지만 해당됩니다.

We are still learning a lot,

우리는 아직 많이 배우는 중이고

and neurons are not only important for memory capacity,

뉴런은 기억 용량뿐만 아니라

but also for the quality of the memory.

기억의 질을 위해서도 중요합니다.

And they will have been helpful to add time to our memory

기억에 시간을 더해주는 데나

and they will help differentiate very similar memories, like:

비슷한 기억을 구별하는 데에도 도움이 됩니다.

how do you find your bike

매일 역의 같은 곳에 세워두지만

that you park at the station every day in the same area,

살짝 다르게 놓아 둔 자전거를

but in a slightly different position?

어떻게 찾는가 하는거죠.

And more interesting to my colleague Robert

제 동료 로버트가 더 흥미를 가졌던 것은

is the research we have been doing on neurogenesis and depression.

우리가 신경발생과 우울증에 관해 하고 있던 연구였습니다.

So in an animal model of depression,

동물이 우울증을 앓고있는 경우

we have seen that we have a lower level of neurogenesis.

우리는 신경발생이 더 적게 일어나는 것을 목격했습니다.

And if we give antidepressants,

이 경우 항우울제를 투입하면

then we increase the production of these newborn neurons,

새 뉴런의 발생은 증가하면서

and we decrease the symptoms of depression,

우울증 증세는 완화됩니다.

establishing a clear link between neurogenesis and depression.

신경발생과 우울증 사이의 관계를 명확히 확립해 줍니다.

But moreover, if you just block neurogenesis,

하지만 신경발생만 차단한다면

then you block the efficacy of the antidepressant.

항우울제의 효과까지 차단하게 됩니다.

So by then, Robert had understood

이 때 쯤 되자, 로버트는

that very likely his patients were suffering from depression

환자들이 암에서 완치되고도 우울증에 시달리는 이유가

even after being cured of their cancer,

항암제가 새 뉴런이 발생하는 것을

because the cancer drug had stopped newborn neurons from being generated.

막았기 때문일 확률이 크다는 걸 이해했습니다.

And it will take time to generate new neurons

그리고 정상적인 기능을 할 수 있는 새 뉴런을 발생시키려면

that reach normal functions.

시간이 좀 걸릴 겁니다.

So, collectively, now we think we have enough evidence

이제 우리는 전체적으로 기억형성이나 기분을 개선하거나

to say that neurogenesis is a target of choice

노화와 관련된 퇴화를 막고 싶으면

if we want to improve memory formation or mood,

신경발생이 선택 목표라고 할 수 있을 만큼

or even prevent the decline associated with aging,

충분한 증거를 가지고 있습니다.

or associated with stress.

말할 증거가 충분합니다.

So the next question is:

다음 질문은,

can we control neurogenesis?

우리가 신경발생을 통제할 수 있는가 입니다.

The answer is yes.

가능합니다.

And we are now going to do a little quiz.

이제 간단한 퀴즈를 하나 풀어볼 겁니다.

I'm going to give you a set of behaviors and activities,

제가 동작이나 활동을 여러 개 보여드릴텐데

and you tell me if you think they will increase neurogenesis

여러분이 생각하기엔 신경발생을 증가시킬지 감소시킬지

or if they will decrease neurogenesis.

말해주세요.

Are we ready?

준비되셨나요?

OK, let's go.

시작합니다.

So what about learning?

무언가를 학습하는 건 어떤가요?

Increasing?

증가시키나요?

Yes.

맞아요.

Learning will increase the production of these new neurons.

학습은 새 뉴런의 발생을 증가시킵니다.

How about stress?

스트레스는 어떨까요?

Yes, stress will decrease the production of new neurons in the hippocampus.

맞습니다. 스트레스는 해마 속 뉴런 발생을 감소시킵니다.

How about sleep deprivation?

수면부족은요?

Indeed, it will decrease neurogenesis.

맞아요, 신경발생을 감소시킵니다.

How about sex?

섹스는요?

Oh, wow!

어머나!

(Laughter)

(웃음)

Yes, you are right, it will increase the production of new neurons.

맞아요, 새 뉴런의 발생을 증가시킵니다.

However, it's all about balance here.

그렇지만 균형이 중요합니다.

We don't want to fall in a situation --

우리는 너무 섹스를 자주해서

(Laughter)

(웃음)

about too much sex leading to sleep deprivation.

수면부족이 오는 건 원하지 않아요.

(Laughter)

(웃음)

How about getting older?

노화는 어떨까요?

So the neurogenesis rate will decrease as we get older,

신경발생률은 우리가 늙어갈수록 감소합니다.

but it is still occurring.

하지만 여전히 발생하긴 하죠.

And then finally, how about running?

마지막으로, 달리기는요?

I will let you judge that one by yourself.

그건 여러분의 판단에 맡기겠습니다.

So this is one of the first studies

이건 제 멘토인 러스티 게이지가

that was carried out by one of my mentors, Rusty Gage from the Salk Institute,

솔크연구소에서 하신 초기 연구 중 하나입니다.

showing that the environment can have an impact

새 뉴런 발생에 환경이 영향을 줄 수 있다는 걸 보여주죠.

on the production of new neurons.

And here you see a section of the hippocampus of a mouse

이건 쳇바퀴가 없는 우리에 있었던

that had no running wheel in its cage.

생쥐의 해마 단면입니다.

And the little black dots you see are actually newborn neurons-to-be.

보이시는 검은 점들이 새로 발생될 뉴런입니다.

And now, you see a section of the hippocampus of a mouse

이번에는 우리에 쳇바퀴가 있었던 생쥐의

that had a running wheel in its cage.

해마 단면입니다.

So you see the massive increase

새 뉴런이 될

of the black dots representing the new neurons-to-be.

검은 점이 급격히 증가한 것을 볼 수 있죠.

So activity impacts neurogenesis, but that's not all.

활동은 신경발생에 영향을 주지만 그게 다가 아닙니다.

What you eat will have an effect

식생활도 해마의

on the production of new neurons in the hippocampus.

새 뉴런 발생에 영향을 줍니다.

So here we have a sample of diet --

예시로 효과가 있다는 게 입증된 영양소로

of nutrients that have been shown to have efficacy.

구성된 식단이 하나 있습니다.

And I'm just going to point a few out to you:

몇 가지만 짚어드리겠습니다.

Calorie restriction of 20 to 30 percent will increase neurogenesis.

20-30% 칼로리를 줄이는 것은 신경발생을 증가시킵니다.

Intermittent fasting -- spacing the time between your meals --

끼니 사이에 시간을 두는 간헐적 단식은

will increase neurogenesis.

신경발생을 증가시킵니다.

Intake of flavonoids,

블루베리나

which are contained in dark chocolate or blueberries,

다크초콜릿에 함유된 플라보노이드의 섭취는

will increase neurogenesis.

신경발생을 증가시킵니다.

Omega-3 fatty acids,

연어같이 지방이 많은 생선에

present in fatty fish, like salmon,

들어있는 오메가-3 지방산은

will increase the production of these new neurons.

새 뉴런의 발생을 증가시킵니다.

Conversely, a diet rich in high saturated fat

반대로, 포화지방이 많이 든 식단은

will have a negative impact on neurogenesis.

신경발생에 안 좋은 영향을 줍니다.

Ethanol -- intake of alcohol -- will decrease neurogenesis.

술을 마실 때 섭취하는 에탄올은 신결발생을 저하시킵니다.

However, not everything is lost;

하지만 다 그런건 아닙니다.

resveratrol, which is contained in red wine,

적포도주에 함유된 레스베라트롤 성분은

has been shown to promote the survival of these new neurons.

새 뉴런의 존속을 촉진시키는 게 밝혀졌습니다.

So next time you are at a dinner party,

그러니까 다음에 저녁 만찬에 가시면

you might want to reach for this possibly "neurogenesis-neutral" drink.

"신경발생 중립적"인 음료를 마시는 게 좋을 겁니다.

(Laughter)

(웃음)

And then finally, let me point out the last one --

마지막으로 하나만 더 짚어드릴게요.

a quirky one.

특이한 겁니다.

So Japanese groups are fascinated with food textures,

일본인들은 음식의 촉감에 끌리는데

and they have shown that actually soft diet impairs neurogenesis,

부드러운 음식을 먹는 식습관이 신경발생을 저해하는 걸 보였습니다.

as opposed to food that requires mastication -- chewing -- or crunchy food.

씹어야 하는 바삭한 음식과는 다르게 말이죠.

So all of this data,

우리가 세포 단위로

where we need to look at the cellular level,

관찰해야하는 이 모든 정보는

has been generated using animal models.

동물 표본으로 사용해 얻은 것입니다.

But this diet has also been given to human participants,

그렇지만 사람인 참여자에게도 이 식단이 제공되었고

and what we could see is that the diet modulates memory and mood

우리가 관찰할 수 있었던 것은 식습관이 신경발생을 조절하는 방식과

in the same direction as it modulates neurogenesis,

같은 식으로 기억과 기분을 조절한다는 겁니다.

such as: calorie restriction will improve memory capacity,

예를 들어, 칼로리 제한은 기억 용량을 개선하는 반면

whereas a high-fat diet will exacerbate symptoms of depression --

지방함량이 높은 식습관은 우울증 증세를 악화시킵니다.

as opposed to omega-3 fatty acids, which increase neurogenesis,

하지만 오메가-3 지방산은 신경발생을 증가시키고

and also help to decrease the symptoms of depression.

우울증 증세 완화에 도움이 됩니다.

So we think that the effect of diet

그래서 우리는 식습관이

on mental health, on memory and mood,

정신건강과 기억, 기분에 미치는 영향이

is actually mediated by the production of the new neurons in the hippocampus.

해마에서 발생되는 새 뉴런에 의해 조절된다고 생각합니다.

And it's not only what you eat,

단순히 뭘 먹는지만이 아니라 먹는 음식의 촉감과 양도 중요합니다.

but it's also the texture of the food, when you eat it

and how much of it you eat.

On our side -- neuroscientists interested in neurogenesis --

신경발생에 관심을 갖고 있는 신경과학자들은

we need to understand better the function of these new neurons,

새 뉴런의 기능과 어떻게 이것의 발생과 존속을

and how we can control their survival and their production.

통제할 수 있을지에 대해 더 잘 알아야합니다.

We also need to find a way to protect the neurogenesis of Robert's patients.

로버트의 환자의 신경발생이 일어나도록 보호해 줄 방법도 찾아야합니다.

And on your side --

여러분들께는

I leave you in charge of your neurogenesis.

본인 스스로의 신경발생을 맡기겠습니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)

Margaret Heffernan: Fantastic research, Sandrine.

마가렛: 멋진 연구네요.

Now, I told you you changed my life --

말씀드렸지만 당신은 제 인생을 바꿔놓았어요.

I now eat a lot of blueberries.

전 이제 블루베리를 많이 먹어요.

Sandrine Thuret: Very good.

산드린: 아주 좋아요.

MH: I'm really interested in the running thing.

마가렛: 제가 달리기에 관심이 많은데요,

Do I have to run?

꼭 뛰어야 하나요?

Or is it really just about aerobic exercise,

아니면 그냥 뇌에 산소를 공급해주는

getting oxygen to the brain?

에어로빅 운동을 하면 되는건가요?

Could it be any kind of vigorous exercise?

다른 운동이라도 격렬하면 상관없나요?

ST: So for the moment,

산드린: 현재로서 우리는

we can't really say if it's just the running itself,

달리기 그 자체를 해야하는지 말씀드릴 수 없습니다.

but we think that anything that indeed will increase the production --

하지만 뉴런의 발생과 뇌의 혈액순환을

or moving the blood flow to the brain,

증가시키는 건 무엇이든 도움이 될 거라고 생각합니다.

should be beneficial.

MH: So I don't have to get a running wheel in my office?

마가렛: 그럼 사무실에 쳇바퀴를 갖다놓지 않아도 되는거죠?

산드린: 네, 안그래도 돼요!

ST: No, you don't!

마가렛: 다행이네요! 정말 좋아요.

MH: Oh, what a relief! That's wonderful.

산드린, 정말 감사합니다.

Sandrine Thuret, thank you so much.

산드린: 감사합니다.

ST: Thank you, Margaret.

(박수)

(Applause)