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- 뇌파는 심장이 멈춘 후에 단순히 평평해지지 않는 것으로 나타나
- 심장이 멈춘 직후에 소위 감마파라고 불리는 신경 진동의 특정 주파수 범위에서 변화
- 뇌 활동은 일반적인 임사 경험과 일치한다.

죽어가는 뇌 들여다보기
사망 시 감마파가 압도적으로 우세하면 임사체험을 설명할 수 있다.

마지막 신호:
연구원들이 처음으로 죽어가는 사람의 뇌 활동을 자세히 추적할 수 있었다. 뇌파 측정 결과 뇌파는 심장이 멈춘 후에 단순히 평평해지지 않는 것으로 나타났다. 대신, 증가하고 조정된 감마선 활동의 짧은 단계가 있다. 이것은 타임랩스로 기억을 되살리는 것과 같은 임사체험을 설명할 수 있다. 

▲ 우리가 죽으면 뇌에서는 어떤 일이 벌어질까? © mrspopman/ 게티 이미지

그들은 밝은 빛을 보거나, 자신이 떠 있다고 생각하거나, 빠르게 움직이는 삶을 본다. 심장 마비 후 사람들이 다시 살아났을 때 많은 사람들이 그러한 임사 경험을 보고한다. 그러나 지금까지 이것이 신경생리학적으로 어떻게 발생했는지는 불분명했다. 현재의 이론에 따르면, 뇌 활동은 죽음 후에 단순히 줄어들기 때문이다.

그러나 그 사이에 최근 발견된 몇 가지 사실이 이 그림에 의문을 제기한다. 과학자들은 이미 쥐가 죽은 후 뇌 활동이 증가하는 짧은 단계를 측정했다. 그리고 인간에게도 뇌에서 일종의 마지막 흥분 파동의 징후가 처음으로 나타났다. 이 기간 동안 정확히 무슨 일이 일어났는지는 불분명했다.

▲ 그림 1. (A,B) 왼쪽에 더 큰 종괴 효과가 있는 양측 급성 경막하 혈종을 나타내는 축 및 관상 비조영 CT 스캔(최대 두께 1.5cm). (C,D) 왼쪽 경막하 혈종의 대피를 보여주는 감압 개두술 후 동일한 스캔 시퀀스. (출처: 관련논문 Enhanced Interplay of Neuronal Coherence and Coupling in the Dying Human Brain)

사망 시 기록된 뇌 활동

중국 하난대 라울 비센테 교수팀이 사망 후 뇌 활동을 자세히 기록하는 데 처음으로 성공했다. 이는 87세 남성이 뇌전증으로 입원해 치료를 받았기 때문에 가능했다. 그의 상태는 고해상도 뇌파도(EEG)를 사용해 모니터링되었다. 그러나 며칠 후 그는 치명적인 심장 마비를 겪었고 생존 의지로는 인공적으로 생명을 유지할 수 없었다.

이것은 연구팀이 EEG를 사용하여 삶에서 죽음으로 전환하는 동안 뇌에서 일어난 일을 추적할 수 있는 기회를 제공했다. 수석 저자인 켄터키주 루이빌 대학의 아즈말 젬마(Ajmal Zemmar)는 "우리는 사망 당시 900초 동안의 뇌 활동을 기록한 다음 심장마비 후 30초 동안 무슨 일이 일어났는지 더 자세히 조사했다"고 설명했다.

감마파의 지배

뇌파 데이터는 다음과 같이 밝혔다. "우리는 심장이 멈춘 직후에 소위 감마파라고 불리는 신경 진동의 특정 주파수 범위에서 변화를 보았다"고 Zemmar는 보고했다. 일반적으로 뇌의 활동이 감소하는 단계에서는 이러한 빠른 감마파의 상대 및 절대 에너지가 증가한다. 심정지 후에도 감마파의 절대적인 에너지는 심장사 후 30분 동안 서서히 줄어들었지만 이러한 감마파의 우세는 계속되었다.

▲ 죽음의 순간에는 빠른 감마파가 지배적이다. © Anton Pokin / 게티 이미지

뇌 과정에 중요한 죽어가는 사람의 뇌에서 뇌파의 동기화도 특징적인 방식으로 변경되었다. 느린 파동은 커플링을 크게 잃은 반면, 일반적으로 30Hz 부근에서 진동하는 감마파는 팀이 발견한 것보다 거의 절반 정도 빠른 알파파에 대한 강력한 결합이다.

"따라서 우리의 데이터는 죽어가는 인간의 뇌가 죽어가는 단계에서 조정된 활동을 생성할 수 있는 능력이 여전히 있다는 첫 번째 증거를 제공한다"고 연구자들은 말했다.

뇌 활동은 일반적인 임사 경험과 일치한다.

흥미로운 점은 건강한 뇌에서 감마파는 무엇보다도 집중력, 정보 처리 및 기억 내용 검색과 관련이 있다는 것이다. 그들은 또한 꿈을 꿀 때와 깊은 명상 중에 측정할 수 있다. Vicente와 그의 동료에 따르면 이것은 뇌가 죽을 때와 죽은 직후까지 유사한 활동을 할 수 있음을 나타낼 수 있다.

Zemmar는 "뇌는 실제로 이러한 파동을 생성해 수집된 기억의 일종의 최종 실행을 유발할 수 있다. 이는 사람들이 임사체험 후에 보고하는 경험과 유사하다"고 말했다. 과학자들에 따르면, 환자의 뇌 활동은 전형적인 임사체험을 잘 설명할 수 있다고 한다.

뇌에는 고정된 “죽음의 패턴”이 있을까?

어쨌든 새로운 데이터는 죽어가는 환자의 뇌에서 이전에 감지된 활동 파동이 이전에 생각했던 것보다 덜 확산되고 무작위적이라는 것을 보여준다. Vicente와 그의 팀은 "우리의 결과는 뇌가 죽을 때 일련의 고정된 활동 패턴을 거친다는 것을 시사한다"고 말했다. 연구자들이 죽어가는 쥐에게서도 매우 유사한 뇌파 패턴을 기록했기 때문에 이 고정된 패턴은 종에 따를 수도 있다.

데이터는 여전히 건강하지 않은 한 명의 환자를 기반으로 한다. 그럼에도 불구하고 Vicente와 그의 동료들은 이것을 우리의 뇌가 삶에서 죽음으로의 전환을 경험하는 방법에 대한 최초의 귀중한 지표로 보고 있다.
(Frontiers in Aging Science, 2022; doi: 10.3389/fnagi.2022.813531)
출처: Frontiers

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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