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청소년 혹은 10대의 뇌는 어른들과도 다르고 유아와도 다르다. ‘어릴 땐 말을 잘 들었는데 학교에 다니면서 이상해졌다.’는 말만큼 부질없는 말도 없다. 청소년 뇌와 성인의 뇌 차이는 세 군데서 두드러지게 나타난다. 흔히 청소년 뇌의 삼각형이라고 부른다. 정서 반응을 주관하는 편도체, 보상 탐색을 주도하는 선조체, 집행 기능을 통제하는 전전두피질이다. 편도체와 선조체는 어른에 비해 과활성화되어 있고 전전두피질은 상대적으로 활성화되어 있지 않다.

뇌의 중앙 하단부에 위치한 편도체는 쉽게 말해 감정 반응이 생겨나는 곳이다. 청소년의 편도체는 성인에 비해 과활성화되어 있다. 아이의 방문을 예고 없이 열고 들어갔을 때를 상상해보라(진짜 그렇게 하진 않기 바란다). 놀라 날뛰는 것과 함께 과격한 몸짓과 언행이 돌아온다. 문이 이유 없이 열리는 모습을 보면 청소년의 편도체는 본능적으로 위협을 감지해 활성화된다.

이 경우에는 공포와 분노가 복합된 정서 과잉 반응에 기인한다. 도망쳐야 하는 상황일 수도 있으니 펄쩍 뛰어오르고, 자기방어의 기제로 거친 언행을 보이는 것이다. 물론 너무 심한 거 아니냐고 항변할 수도 있다. 하지만 어른들이 흔히 겪는 상황을 청소년은 난생처음으로 맞닥뜨릴 때가 많다. 그리고 부모로부터 받는 보호는 유년기보다 훨씬 적거나 없다.

“너는 어느 별에서 왔니?” 혹은 “우리 아이는 왜 유별날까?”

# 밤 12시도 한참 지난 시간, 잠깐 잠에서 깬 부모가 거실로 나왔다. 아이의 방에서는 여전히 불빛이 새어 나오고 부스럭거리는 소리가 들린다. “쟤는 또 왜 아직도 잠을 안 자고 있는 거지?” 아침에 아이를 깨우느라 또 얼마나 실랑이를 해야 하는지 걱정부터 앞선다.
하지만 너무 걱정 마시라. 우리 아이가 유달라서 그런 것도 아니고 부모를 못살게 하거나 반항심을 표출하려는 건 더더욱 아니다.
우리 뇌에서 좌우대칭이 아닌 유일하게 하나만 있는 기관이 있다. 바로 솔방울샘. 해가 진 후 다시 해가 뜰 때까지 빛이 없는 동안 솔방울샘은 수면에 관여하는 멜라토닌을 분비한다. 이것이 우리가 주로 밤에 자는 이유다. 그런데 청소년 뇌의 멜라토닌 분비는 어린이나 성인보다 약 두 시간 정도 뒤처지게 조정되어 있다. 그러니깐 청소년은 어린이나 성인에 비해 2시간 정도 늦게 자고, 2시간 정도 늦게 일어나는 게 ‘정상’이라는 말이다.
2017년 영국에서 진행된 실험에서는 학생들의 등교 시간을 10시로 늦추자 병으로 결석하는 학생의 숫자가 50% 이상 줄어들고 성적은 20% 이상 향상된다는 것을 증명했다.(119쪽)
지금이야 도로 제자리로 돌아가는 추세지만 이렇게 반복하면서 검증된 실험 결과 때문에 한때 우리나라에서도 소위 ‘0교시’ 폐지가 진행된 적이 있다. 거꾸로 미국에서는 올해(2023년) 들어 벌써 아홉 개 주 이상에서 등교 시간을 9시 30분 이후로 조정하는 법안이 통과됐다.

# 오랜만에 가족이 가까운 산으로 하이킹을 갔다. 그런데 내려오는 길에 너르고 경사진 바위가 나타나자 아이는 스스럼없이 미끄럼 타기를 시도한다. 웬만큼 말려서는 무소용이다. 평소에는 계단을 보면 두세 칸씩 뛰어 내려가기도 하고 종종 손을 놓고 자전거를 타기도 한다. 그런데 왜 이렇게 위험한 짓을 골라서 하는 걸까?
걱정과 충고는 하시되 우리 아이만 특별하다고 생각하지 않길 바란다. 성인에 비해 아직 완성되지 않은 전전두피질 그리고 성인에 비해 과도하게 활성화되어 있는 선조체의 영향 때문이다. 조절과 집행 기능을 하는 전전두피질은 10대 후반부터 시작해 20대 중반이 되어서야 비로소 성장한다. 반면에 ‘보상’과 ‘쾌감’을 담당하는 선조체는 어른에 비해 과활성화되어 있다. 따라서 청소년은 조금만 만족스러운 상황이라도 과감히 ‘실행’한다. 또래 아이들 앞에서 하는 과도한 행동 역시 마찬가지다. 거꾸로 ‘보상’이 없다고 생각되면 아무것도 하지 않는다. ‘미래 보상’에 대해서는 성인보다 더 둔감하다. 공부를 안 하는 이유나 아이 방이 어지러운 이유는 우리 아이만 특별히 게을러서가 절대 아니다. 적절히 보상회로를 자극하지 못했기 때문이다.

청소년 뇌의 삼각형 - 편도체 · 선도체 · 전전두피질

청소년 혹은 10대의 뇌는 어른들과도 다르고 유아와도 다르다. ‘어릴 땐 말을 잘 들었는데 학교에 다니면서 이상해졌다.’는 말만큼 부질없는 말도 없다.
청소년 뇌와 성인의 뇌 차이는 세 군데서 두드러지게 나타난다. 흔히 청소년 뇌의 삼각형이라고 부른다. 정서 반응을 주관하는 편도체, 보상 탐색을 주도하는 선조체, 집행 기능을 통제하는 전전두피질이다. 편도체와 선조체는 어른에 비해 과활성화되어 있고 전전두피질은 상대적으로 활성화되어 있지 않다.
뇌의 중앙 하단부에 위치한 편도체는 쉽게 말해 감정 반응이 생겨나는 곳이다. 청소년의 편도체는 성인에 비해 과활성화되어 있다. 아이의 방문을 예고 없이 열고 들어갔을 때를 상상해보라(진짜 그렇게 하진 않기 바란다). 놀라 날뛰는 것과 함께 과격한 몸짓과 언행이 돌아온다. 문이 이유 없이 열리는 모습을 보면 청소년의 편도체는 본능적으로 위협을 감지해 활성화된다. 이 경우에는 공포와 분노가 복합된 정서 과잉 반응에 기인한다. 도망쳐야 하는 상황일 수도 있으니 펄쩍 뛰어오르고, 자기방어의 기제로 거친 언행을 보이는 것이다. 물론 너무 심한 거 아니냐고 항변할 수도 있다. 하지만 어른들이 흔히 겪는 상황을 청소년은 난생처음으로 맞닥뜨릴 때가 많다. 그리고 부모로부터 받는 보호는 유년기보다 훨씬 적거나 없다.
두 번째는 선조체다. 뇌의 중앙 상단부에 위치한 선조체는 보상감과 쾌감을 담당한다. 이 역시 편도체와 마찬가지로 청소년의 뇌에서는 상대적으로 과활성화되어 있다. 청소년들이 왜 또래들 앞에서 위험하고 과격한 행동을 하는지 이해하는 데 중요한 부위다. 더더군다나 선조체의 가장 중요한 신경전달물질은 쾌락, 동기부여, 낙관 등에 관여하는 도파민이다. 만족스러운 상황에서 청소년의 뇌는 성인보다 더 많은 양의 도파민을 분비하는 것으로 드러났다.(물론 여기에는 ‘무리’에 들어가고 싶어 하는 청소년의 ‘경향’도 큰 작용을 한다.)
세 번째는 전전두피질이다. 집행기능을 담당하는 이 기관은 편도체와 선조체와는 달리 훨씬 덜 발달되어 있다. 전전두피질의 기능 중에는 계획 수립, 성찰 능력 및 의사결정 능력이다. 충동조절도 포함되어 있는데 본격적인 발달은 10대 후반부터나 되어야 시작된다. 대개는 20대 중반 정도에 비로소 성장하는데 30대 후반까지 이어지는 경우도 있다.
앞에서 말한 청소년 뇌의 삼각형만 알아도 우리 아이가 ‘어느 별에서 왔는지’ 궁금해하는 상황은 줄어든다.

뇌가소성과 뉴런 가지치기, 그리고 사회성

청소년 뇌의 삼각형이 청소년을 ‘이해’하는 ‘열쇳말’이라면 뉴런 가지치기는 그들이 어떻게 성장할 수 있는지 알 수 있는 ‘잣대’다.
뉴런은 신경계를 구성하는 최소 단위다. 인간의 뇌는 수많은 뉴런으로 구성되어 있고 대략 그 수는 860억에서 1000억 개 사이다. 이 뉴런은 이웃 뉴런과 연결을 형성하는데 적게는 몇십 개 많게는 천 개의 이웃 뉴런과 서로 연결된다. 청소년기 동안 뇌는 뉴런 연결을 폭발적으로 늘릴 뿐 아니라 이미 존재하는 연결을 제거한다. 이런 활동을 흔히 뉴런 가지치기라고 부른다.
뉴런 가지치기를 통해 개인이 처한 사회문화적 환경에서 생존에 필요한 능력과 유관한 뉴런 연결의 선별과 보존이 이루어진다. 이렇게 살아남은 뉴런 연결은 개인의 행동 패턴은 물론 자기 자신과 주변 환경에 대한 인식에 영향을 미친다. 달리 말하면 뉴런 가지치기 작업을 통해 앞으로 아이가 사람과 사회를 보는 태도와 인식이 달라질 수 있다는 말이다. 공감 능력이 높은 아이, 유달리 분석에 뛰어난 아이가 될 수도 있고, 무기력감 혹은 트라우마에 시달리는 아이가 될 수도 있다.

자극·본보기·지지

그렇다면 청소년기 뇌의 정상적인 발달을 위해 부모 그리고 교사는 어떤 역할을 할 수 있을까? 우선은 동기부여다. 청소년이 변화를 추구하는 이유는 동기부여를 촉진하는 뇌의 회로에서 만족감을 얻으려는 욕구가 증가함에 따라 새로운 것을 시도하고 삶에서 더 많은 경험을 얻고 싶어 하기 때문이다. 이 과정에서 청소년은 유년기의 틀에서 벗어나 더 많은 것을 알아가고, 기존의 사고에 더해 새로운 관점을 가지게 된다. 자아가 성숙해지고 세계관이 확장되는 것이다.
두 번째는 본보기다. 청소년은 부모를 그리고 어른을 끊임없이 모방한다. 어른들이 새롭게 배우는 과정을 즐기는 모습을 아이들에게 보여주면 느리긴 해도 언젠가는 그 모습을 따라하게 된다.
세 번째는 지지다. 물론 아이에게 모든 것을 쉽게 주거나 해결해주어서는 안 되고, 다만 아이가 도전과제를 마주할 때 자극을 주고 지지를 보내야 한다. 이러한 자극과 지지는 긍정적인 평가와 인정으로부터 나온다. 특히 지지는 아이들과 더 가까워질 수 있는 열쇠가 되기도 한다.
결론은 청소년의 뇌 발달에 대한 이해와 함께 자극·본보기·지지가 아이의 건강한 성장과 함께 공감 능력을 확대한다는 것이다.

이 책을 쓴 스페인 다비드 부에노는 애초 뇌과학을 전공한 학자였다. 하지만 뇌의 주요 부위를 연구하며 유아나 어른과 다른 청소년의 특징을 계속 발견해냈고 결국 ‘교육학자’라는 타이틀까지 얻었다. 이런 연구를 기초로 뇌의 발달 과정이 청소년의 행동과 학습에 어떤 영향을 미치는지에 대해 꾸준한 강연과 집필을 이어가며 명성을 얻고 있다.
특히 다비드 부에노의 최근작 『청소년의 뇌』는 교육학자들은 물론 독자 후기에도 수없이 ‘필독서’ 목록에 올랐으며 지난해 스페인 아마존닷컴에서는 종합 베스트셀러에 오르기도 했다.

1장 청소년기의 이유
청소년기에 일어나는 행동 변화
유년기와 성인기 사이 중간 단계
우리를 인간답게 하는 시기, 청소년기
정체성 탐색
청소년기 모험의 시작 : 성적 성숙기
요약

2장 이유 있는 반항 : 지속적인 변화를 야기하는 뇌 · 뉴런 · 유전자
뇌의 ‘개미’와 같은 뉴런 : 우리의 정신 활동을 위한 연결망 구축
뇌는 어떻게 구성되는가(정보 파악을 위해 수많은 뉴런 연결이 하는 일)
감정은 무엇이고 어디서 생겨날까? 정서적 지지 부재와 고독감은 어떤 결과를 불러올까?
유년기 뇌 발달 : 쉼 없는 변화와 폭발적 가소성
유전자와 생물학적 유산 : ‘결정’과 ‘영향’을 가르는 결정적 차이
인류 진화의 필연적 결과로 나타난 청소년기
요약

3장 청소년기 뇌의 생물학적 변화
청소년기 뉴런에는 무슨 일이 일어나는가?
왜 청소년은 늦게까지 잠들지 않는가?
충분히 잠을 자지 못할 때 생기는 일
휴식의 중요성
경험과 체험의 역할
뇌는 연결을 제거해 효율성을 높인다
성별에 따른 차이는 존재하는가?
요약

4장 청소년 뇌 속 탐험
청소년 뇌 안의 세 방위점(혹은 뇌 안을 탐색하기 위한 GPS)
모든 것(혹은 거의 모든 것)을 설명하는 청소년기의 삼각형
구시대적 뇌를 가지고 현대 사회를 살아가는 우리
최대의 적 : 극심한 스트레스와 스트레스 만성화요약
요약

5장 동기부여 · 한계 · 위험 : 청소년기의 위험하지만 근사한 삼중주
위험 행동
한계의 탐색과 가치평가 경향
동기부여·낙관·쾌감
외재적 동기에서 내재적 동기로
약물 복용
청소년기의 사회적 뇌 : 무리 짓기
메타인지와 공감
요약

6장 청소년의 뇌는 무엇을, 어떻게 배우고 싶어 할까?
제대로 활용해야 하는 삶의 두 번째 기회, 청소년기
배움의 이유는 뭘까?
퍼즐의 마지막 조각 : 학습은 어떻게 생존과 연관되는가
교육은 어떤 기능을 수행해야 하는가?
청소년 뇌의 교육 방법과 서두르지 않기 위한 길잡이
요약

7장 어른들 또한 한때 청소년이었다(그 시기 덕에 우리가 어른이 되었다)
청소년기를 넘어(그러나 아직 성년은 아닌)
청소년 vs 어른(혹은 에일리언 vs 프레데터)
기억은 꺼내어볼 때마다 새로이 재구성된다(그렇기에 우리는 지금의 청소년이 예전의 우리보다 별로라 믿는다)
우리가 아이들에게 바라는 일을 우리도 하자(아이들이 하지 않았으면 하는 일은 우리도 하지 말자)
요약

청소년들은 보상 감각과 연관되어 있는 사회 정서적 학습에 더 가치를 둔다. 즉 주위에서 긍정적으로 평가되는 것에 늘 흥미를 느낀다. 따라서 또래 사이에서 인정받기 위해 그리도 노력하며, 자기에게 위험이 가할 수도 있는 행동까지 감수하고는 한다. 2016년 미국의 한 연구팀이 수행한 연구 결과에 따르면, 기억을 관장하는 해마 위쪽에 위치한 선조체에서 발생한 보상감에 따라 학습 능력과 기억력이 향상된다. 당시 연구를 간단하게 설명해보자면, 참여한 청소년들에게 그림 몇 개를 보여주며 기억하라고 한 뒤 그 이후에 아이들이 얼마나 잘 기억하는지 평가했다. 그중 절반에게는 답을 맞히면 긍정적 시각적 자극(‘축하해, 잘하고 있구나’와 같은 긍정적 글귀가 삽입된 일러스트)을 주고, 맞추지 못하면 별다른 이야기 없이 재도전하게끔 해주었다. 반면 다른 절반의 아이들에게는 아이들이 맞춰도 아무 말 없이 바로 다음 평가로 넘어갔으며, 오답을 말하면 부정적인 시각적 자극(‘틀렸어, 제대로 못 하고 있네’와 같은 부정적 글귀가 삽입된 일러스트)을 주었다. 긍정적인 시각적 자극을 받은 아이들이 부정적인 시각적 자극을 받은 아이보다 더 빠르게 학습 내용에 대한 답을 내놓았다.
3장 「청소년기 뇌의 생물학적 변화」(129쪽) 중

아드레날린 외에도 스트레스로 인해 널뛰는 감정에 영향을 미치는 또 다른 호르몬이 있다. 바로 코르티솔이다. 불안, 분노, 걱정과 같은 감정과 관련이 있다. 청소년기 동안에는 기본적으로 코르티솔이 성인보다 높은 상태다. 이로 인해 더 불안과 분노를 느낄 가능성이 높고 아이나 성인보다 걱정이 많다. 아드레날린과 코르티솔 두 호르몬 모두 감정 외에도 학습과 기억력에 영향을 미친다. 청소년기의 뇌는 방대한 양의 학습을 하기 위한 역량을 갖추었지만, 과도한 스트레스가 역효과를 내면 학습을 제한할 수 있다. 그러므로 청소년이라는 위태로운 시기에 균형을 잘 유지하는 게 중요하다.
4장 「청소년 뇌 속 탐험」(169쪽) 중

유니버시티 칼리지 런던University College London의 연구팀은 9~26세로 구성된 어린이, 청소년, 청년 실험자 45명에게 여러 불운한 상황을 제시하고 각각이 일어날 확률을 계산해보라고 했다. 이가 옮거나, 사고로 중상을 입는 등의 상황이었다. 실험 대상자가 저마다 확률을 제시하면 실제 확률이 무엇인지 말해주었다. 그 후 얼마간의 시간이 지나 각 상황의 확률을 기억해보라고 했다. 청소년기 이전의 아동과 청년은 실제 위험의 확률을 잘 기억하고 있었다. 그러나 청소년은 자신의 추측보다 더 나은(위험이 더 적은) 상황이면 잘 기억했지만, 더 나쁜(위험이 더 많은) 상황은 잘 기억하지 못했다. 즉 청소년의 뇌는 가치평가 상황에서 부정 평가보다 긍정 평가를 더 잘 기억한다. 긍정적 정보를 처리하는 뇌 부위는 청소년 뇌 방위점 중 하나인 선조체에 집중되어 있고, 부정적 정보는 또 다른 방위점인 전전두피질에서 처리되는데, 전전두피질은 청소년기에 기능의 효율이 저하된다. 긍정적 정보를 처리하는 부위가 부정적 정보를 처리하는 부위보다 훨씬 더 활발한 활동을 보인다. 따라서 청소년은 성인보다 부정적 정보를 처리하는 능력이 떨어지고 위험을 수반하는 행동을 보이는 경향성이 더 높다.
5장 「동기부여·한계·위험 : 청소년기의 위험하지만 근사한 삼중주」(189~190쪽) 중