어떤 냄새를 맡는 순간 이유도 없이 기분이 가라앉거나, 반대로 갑자기 기분이 좋아진 경험 있으신가요? 저도 처음엔 그냥 기분 탓이라고 넘겼습니다. 그런데 이게 단순한 감정이 아니라, 뇌의 특정 회로가 작동한 결과라는 걸 알고 나서는 꽤 오래 생각이 맴돌았습니다. 직관이라고 부르는 것, 냄새에 반응하는 뇌, 그리고 사춘기를 어떻게 보냈느냐가 지금의 나를 어떻게 만들었는지 — 이 세 가지가 사실 하나로 연결된다는 이야기입니다.
복내측 전전두피질, 직관이 저장되는 곳
솔직히 이건 예상 밖이었습니다. 직관이란 게 그냥 경험에서 나오는 막연한 감각이라고만 생각했는데, 실제로 뇌에서 물리적인 흔적으로 남는다는 주장이 있습니다.
복내측 전전두피질(vmPFC)이라는 부위가 있습니다. 여기서 vmPFC란, 전두엽의 안쪽 아랫부분에 위치하며 감정 정보와 가치 판단을 통합하는 영역을 말합니다. 쉽게 말해 "이게 나한테 좋은 건지 나쁜 건지"를 계산하는 사령부 같은 곳입니다.
우리가 살면서 수없이 맞닥뜨리는 선택의 순간들 — 가야 할지 말아야 할지, 믿어야 할지 말아야 할지 — 이런 접근-회피 갈등을 해소할 때마다 그 경험이 vmPFC에 축적됩니다. 그게 바로 직관의 신경학적 기반이 될 수 있다는 겁니다(출처: Vartanian & Mandel, Neuroscience of Decision Making, Psychology Press).
편도체(amygdala)와 측핵(nucleus accumbens)도 이 과정에서 핵심 역할을 합니다. 편도체는 신체 내부에서 오는 불균형 신호를 감지해 vmPFC로 전달하고, 측핵은 보상과 동기 신호를 보내는 역할을 합니다. 이 회로가 제대로 굴러갈 때 우리는 "뭔가 이상하다"거나 "이건 맞는 것 같다"는 느낌을 제때 알아챌 수 있습니다.
만약 vmPFC가 손상되면 어떻게 될까요. 제가 읽은 연구들에 따르면, 이 부위가 손상된 사람들은 지능이나 언어 능력은 멀쩡하지만 일상적인 사회적 판단이 무너집니다. 살면서 쌓아온 성공적인 갈등 해소의 기억들이 한꺼번에 지워지는 것과 비슷하다고 표현할 수 있을 것 같습니다.
- vmPFC는 접근-회피 갈등을 해소한 경험을 누적·저장하는 뇌 부위
- 편도체와 측핵이 신체 신호를 vmPFC로 전달하는 역할을 담당
- vmPFC 손상 시 사회적 적응 능력이 급격히 저하될 수 있음
- 연구에서 가치 계산 시 가장 뚜렷하게 활성화되는 부위로 vmPFC와 측핵이 반복 확인됨
후각기억이 감정을 건드리는 이유
제가 직접 경험해봤는데, 향수 냄새 하나로 10년 전 감정이 갑자기 훅 올라오는 건 정말 당황스러운 일입니다. 논리적으로 설명이 안 되니까요. 그런데 이건 뇌 구조상 당연한 일입니다.
시각, 청각, 촉각 같은 대부분의 감각 정보는 뇌로 전달될 때 시상(thalamus)을 먼저 거칩니다. 시상은 감각 신호의 중간 정류장 같은 역할을 합니다. 그런데 후각 정보만큼은 이 시상을 거치지 않고 편도체로 곧장 연결됩니다. 이게 후각이 다른 감각과 근본적으로 다른 이유입니다.
코 안의 신경세포 수용체는 공기 중에 직접 노출되어 있어서, 냄새 분자가 붙는 순간 전기 신호로 바뀌어 편도체로 바로 날아갑니다. 편도체는 정서적 반응과 기억 형성에 깊이 관여하는 곳이니, 냄새가 감정 기억과 유독 강하게 엮이는 건 구조적으로 예정된 일입니다.
실제로 MRI 연구에서 쾌적한 냄새를 맡았을 때는 내측 안와전두피질(medial OFC), 즉 vmPFC 쪽이 활성화된 반면, 불쾌한 냄새에는 외측 안와전두피질(lateral OFC)이 더 반응했습니다. 여기서 안와전두피질(OFC)이란, 안구 바로 위쪽에 위치한 전두엽 영역으로 감정에 기반한 가치 평가를 담당하는 부위입니다(출처: NCBI, Orbitofrontal Cortex and Olfactory Processing). 그리고 그 사람이 냄새를 주관적으로 얼마나 쾌적하다고 느끼는지와 내측 OFC의 활성화 강도가 정확히 비례했습니다.
같은 향수를 두고 어떤 사람은 "세상에서 제일 좋은 냄새"라 하고, 어떤 사람은 "역한 냄새"라고 하는 이유가 여기 있습니다. 제 경험상 이건 취향의 문제가 아니라, 그 냄새를 처음 맡았을 때 어떤 감정 상태에 있었느냐가 편도체에 연합된 결과일 가능성이 높습니다. 한 번 형성된 냄새에 대한 선호가 좀처럼 바뀌지 않는 이유도 이걸로 설명이 됩니다.
크리티컬 피리어드를 코로나로 보낸 세대
요즘 Z세대의 "스타 행동"이 화제입니다. 사람을 쳐다보기만 하고 반응을 잘 안 한다거나, 눈을 맞추는 걸 어려워한다거나 하는 이야기들이죠. 이걸 두고 개성이나 쿨함으로 미화하는 경우도 있는데, 저는 그 해석에 조금 의문이 생겼습니다.
크리티컬 피리어드(critical period)라는 개념이 있습니다. 뇌 발달 과정에서 신경세포들 간의 연결이 폭발적으로 생성되고 재편되는 특정 시기를 말합니다. 갓난아기 시절과 사춘기, 이 두 시기가 대표적입니다. 이때 형성된 신경 회로는 이후로 점점 바꾸기 어려워집니다.
중학교 시절에 수없이 많은 사람을 만나고, 눈치 보고, 갈등을 겪고, 화해하는 경험들 — 이게 쌓이면서 편도체와 vmPFC 사이의 기능적 연결성이 강화된다고 볼 수 있습니다. 실제로 편도체와 vmPFC 간의 기능적 연결 강도(functional connectivity)가 SNS 친구 수와 상관관계를 보인다는 연구가 발표된 적 있습니다. 샘플 수가 크지 않아 단정하기는 어렵지만, 사회적 관계의 폭이 이 두 영역 간 연결 강도와 무관하지 않을 수 있다는 방향을 제시합니다.
그런데 사춘기 크리티컬 피리어드를 코로나19와 함께 보낸 세대가 있습니다. 제 경험상 이건 단순히 "사교성이 부족하다"는 문제가 아닐 수 있습니다. 가장 활발하게 사회적 회로가 만들어져야 할 시기에 학교도 없고, 친구와의 접촉도 없었으니까요. 자폐 스펙트럼 장애의 경우에도 신체 내부 신호에 대한 민감도 저하와 편도체 기능 이상이 함께 관찰되는데, 그 결과 중 하나가 타인과의 시선 접촉 어려움이라는 점은 시사하는 바가 있습니다.
물론 코로나 세대 전체에게 신경학적 결함이 생겼다는 뜻은 아닙니다. 다만 크리티컬 피리어드에 어떤 경험을 했느냐가 편도체-vmPFC 회로의 연결 강도에 영향을 줄 수 있고, 그게 지금의 사회적 행동으로 드러날 가능성은 충분히 있다고 봅니다.
자주 묻는 질문
Q. 직관은 타고나는 건가요, 만들어지는 건가요?
A. 현재까지의 연구 방향을 보면 직관은 주로 경험을 통해 만들어지는 쪽에 가깝습니다. vmPFC에 갈등 해소 경험이 축적될수록 더 정교한 직관이 형성된다는 가설이 있습니다. 타고난 기질이 완전히 무관하지는 않겠지만, 경험이 핵심 재료라는 점은 꽤 분명해 보입니다.
Q. 냄새에 따라 기분이 달라지는 게 정말 뇌 때문인가요?
A. 네, 구조적으로 그렇습니다. 후각 신호는 다른 감각과 달리 시상을 거치지 않고 편도체로 직행합니다. 편도체는 감정 반응과 정서 기억의 핵심 거점이기 때문에, 냄새가 감정을 건드리는 속도와 강도는 다른 감각에 비해 훨씬 빠르고 강합니다. 기분 탓이 아니라 신경 회로의 구조적 특성입니다.
Q. 크리티컬 피리어드를 놓치면 영영 회복이 안 되나요?
A. 영영 불가능하다고 단정하기는 어렵지만, 나이가 들수록 신경 회로를 새로 형성하는 데 드는 비용이 커지는 건 사실입니다. 다만 뇌의 가소성(neuroplasticity)은 성인이 되어서도 어느 정도 유지되기 때문에, 의식적으로 다양한 사회적 경험에 노출되는 것이 늦더라도 도움이 될 수 있습니다.
Q. 같은 향수를 두고 좋고 싫음이 갈리는 이유가 뭔가요?
A. 그 냄새를 처음 경험했을 때 어떤 감정 상태였는지가 편도체에 연합되기 때문입니다. 같은 향이라도 누군가에게는 행복한 기억과 묶이고, 누군가에게는 불쾌한 상황과 묶이면 내측 안와전두피질의 활성화 정도가 달라집니다. 그 차이가 주관적인 쾌적감의 차이로 나타나는 겁니다.
결론
제가 이 내용들을 처음 접했을 때 솔직히 좀 무거워졌습니다. 직관도, 냄새에 반응하는 방식도, 사람을 대하는 태도도 — 전부 어느 시점에 어떤 경험을 했느냐의 누적이라는 말이니까요. 바꾸고 싶다고 내일 당장 바꿀 수 있는 것들이 아닙니다.
그렇다고 비관적으로 볼 필요는 없다고 생각합니다. 크리티컬 피리어드를 놓쳤더라도, 뇌는 완전히 굳어버리지는 않습니다. 의식적으로 다양한 접근-회피 경험에 자신을 노출시키는 것, 불편한 사회적 상황을 회피하지 않는 것 — 그게 vmPFC에 새로운 경험을 쌓는 가장 현실적인 방법일 겁니다. 제 경우엔 그게 쉽지 않았지만, 그래도 조금씩은 달라진다는 걸 느낍니다.
참고: Vartanian, Oshin, and David R. Mandel, eds. Neuroscience of Decision Making. Psychology Press, 2011.