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정크 후드(고지방, 고당 가공 식품) 남용이 당신의 두뇌를 어떻게 변화시키는 가.
먹은 음식물에 의해 성인병이 유도될 수 있다는 것은 경험적으로 알고 실험적으로도 입증이 된 것으로 알고 있습니다. 그래서 식사를 많이 하면 음식물에 의해 야기된 고혈당이 성인병을 일으킨다고 쉽게 생각할 수 있죠. 그런데 그게 그리 간단하지 않은 것 같습니다. 어떤 사람들은 많이 먹어도 성인병에 걸리지 않고 어떤 사람들은 적게 먹는데도 성인병에 걸리는 경우가 있으니 말입니다. 최근에는 이런 식단과 성인병에 관한 연결고리 중 하나가 교감신경임이 밝혀졌죠(Topic No. 110 참고). 신경계의 변화, 즉 아드레날린의 증가가 인슐린 저항성을 유도하여 당뇨병, 비만 등의 질병이 유발된다는 내용이었고 이는 식단 뿐 아니라 스트레스를 받는 상황이면 먹은 음식물과 상관없이 대사 질환을 유발할 수 있다는 내용이 었습니다. 하지만 고에너지 식단이 어떻게 교감신경계의 변화를 유도하는지 아드레날린의 증가가 어떻게 인슐린 내성을 유도하는지 등의 설명이 없다는 점은 아쉬웠죠. 이번에 소개할 글은 짧은 기간 동안 소위 정크 후드(junk food: 탄산음료나 감자칩 같은 가공식품)를 많이 먹은 건강한 젊은 남성의 뇌는 인슐린에 잘 반응하지 않게 된다는 내용입니다. 뇌는 인슐린에 반응하여 식욕을 떨어뜨리는 역할을 합니다. 따라서 식욕이 제어가 안되고 비만으로 이어질 수 있겠죠. 이 결과들은 뇌의 어떤 부위가 활성화되고 불활성화 되는지를 fMRI를 통해 알아낸 결과들입니다. 그렇다면 다른 신체부위는 인슐린에 대한 반응이 어떻게 될까요?
정크 후드를 먹으면 당연히 살이 찌고 당뇨에 걸리기 쉽다고 생각하겠지만 제조회사들은 물론이고 상당히 많은 사람들이 부정하거나 의식하지 않고 살아 갑니다. 이와 같은 연구를 통해 정확한 인과 관계를 밝힌다면 많은 사람들이 올바른 판단을 하고 건강한 사회를 만드는데 도움이 될 것이라 생각합니다.
짧은 기간 동안의 기름지고, 달콤한 스낵류의 과다 섭취는 꽤 오래도록 뇌의 활성에 영향을 준다.
한 연구에 따르면 단 5일동안 초코렛 바나 스낵류와 같은 소위 정크 후드(junk food)를 실컷 먹으면 상당기간 뇌에 변화가 생긴다고 한다. 그 뇌 활동의 변화는 비만을 간진 사람들과 유사한 양상 이었다.
지난 2월 21일 Nature Metabolism에 발표된 논문에 따르면 건강한 젊은이에게 가공식품(junk food)를 양껏 먹게 하면 비록 체중이나 체성분이 바뀌지 않았음에도 뇌의 활동에 영향을 미친다고 한다.
“건강한 사람들에서 이렇게 깨끗한 결과가 나올 줄은 몰랐습니다.” the University of Tübingen in Germany의 신경과학자인 Stephanie Kullmann의 말이다.
하지만 또 다른 연구자는 이 연구에는 한계가 있다고 한다. 즉, 소화계 호르몬인 인슐린을 코를 통해 흡입시킨 점이다. “저자들은 아주 많은 양을 투여했어요, 보통 사람들이 하루에 분비하는 양의 4 ~ 5배를 준 겁니다.” Rutgers Robert Wood Johnson Medical School in New Brunswick, New Jersey의 생리학자이며 이 연구에 참여하지 않은 Christoph Buettner의 말이다. Kullmann은 흡입된 인슐린 모두가 뇌에 도달하지는 않았을 것이라며 정확히 알려면 더 연구가 진행되어야 할 것이라고 했다.
쵸콜렛과 칩
일단 음식을 먹으면 대사과정을 돕기 위해 인슐린이 분비된다. 인슐린 중 일부는 뇌로 들어가 식욕을 떨어뜨리는 역할을 한다. 하지만 비만인 사람 중 일부는 뇌가 호르몬에 잘 반응하지 않으며, 이 ‘인슐린 내성’은 우리 몸이 어떻게 음식을 처리하는지에 영향을 준다.
인슐린이 뇌에 미치는 영향을 알아보기 위해 Kullmann과 그녀의 동료들은 29명의 건강한 남성 지원자들을 모집했다(여성에 대해서도 연구할 예정이다.). 이중 18명은 5일 동안 고칼로리 식사를 하게 했다. 영양사들은 1,500칼로리로 맞춘 고지방 고설탕 모듬을 각 개인에게 닷새동안 제공했다. 하지만 이 중에 자신의 칼로리 섭취를 늘리는데 성공한 사람들의 평균 증가량은 1,200 칼로리 정도 였다. 처음에는 준비된 식사를 모두 할 수 있었지만 시간이 지나 4일째 부터는 가공식품을 먹는데 한계를 느꼈기 때문이다. 대조군은 같은 기간 동안 일반 음식만을 섭취하였다.
연구자들은 뇌의 활성도를 뇌 속 혈액의 흐름으로 추정하였다(functional MRI). 측정은 5일이 경과하기 전인 첫날부터 일주일 동안 이루어졌다. 각 측정이 이루어지기 직전에 코로 인슐린을 흡입시켜 뇌 속 인슐린 농도를 증가시켰다.
5일 경과 후 가공식품군(junk-food group)은 대조군에 비해 세 부위에서 높은 활성이 나타났는데 이곳은 음식의 변화와 보상에 관계된 지역이었다. 이런 변화는 비만 또는 제2형 당뇨로 넘어가는 인슐린-내성인 사람들에게서 볼 수 있는 패턴과 유사했다.
가공식품 폭식이 끝난지 7일이 경과하고 가공식품군에서는 뇌의 기억과 관련된 지역과 음식을 봤을 때 반응하는 두 지역에서의 활성이 감소하였다. 비만인 사람들에 대한 초기 연구에서 인슐린에 민감한 뇌를 가진 사람들은 생활방식을 바꾸었을 때 인슐린-내성 뇌를 가진 사람들보다 더 많은 체중 감량이 이루어 지는 것을 알 수 있었다고 Kullmann은 말했다.
비록 실험에 사용된 고칼로리 음식들이 너무 많았다고 할 수도 있지만. “이는 우리가 명절 때 경험하는 것과 매우 유사합니다.”라고 Kullmann은 말했다. “우리는 끊임없이 가공식품들을 직면하게 되어 있습니다.”
<이 글은 아래의 기사를 번역한 것입니다.>
Julian Nowogrodzki, 2025, How jun-food splurge can change your brain activity. Nature news 21 February 2025
<원기사 references>
1. Kullmann, S. et al. Nature Metab. https://doi.org/10.1038/s42255-025-01226-9 (2025).
2. Kullmann, S. et al. Nature Commun. 11, 1841 (2020).