10월14일자 모신문에 미국에서 의자를 없앤 학교의 기사가 실렸다. 플로리다의 벨르테르 초등학교와 캘리포니아의 벨시토 초등학교에서 학생들의 의자를 없앤 결과 집중력 향상과 더 많은 칼로리 소모 등의 건강상 장점이 있다는 내용이다. 기사를 보며 필자가 수 년 전부터 학교교실에 책상과 의자를 없애고 자전거로 대체하는 것이 학습 능률을 더 많이 올리는 방법이라고 주장해왔던 일이 다시 떠오른다.
대부분의 사람들은 공부하는 시간에 웬 자전거 타기냐고 어이없어 할지 모르겠지만 뇌 과학적인 측면과 의학적 측면 그리고 사회 경제적 측면에서 공부와 자전거 타기는 매우 유리한 면이 있다. 자전거를 타며 공부를 할 경우의 이점을 생각해보자. 첫째 자전거타기 운동을 하며 공부를 하면 학습 능력이 향상된다. 둘째 칼로리 소모에 따른 비만을 예방할 수 있다. 셋째 근력 강화로 인한 체력과 건강의 향상이 있다. 넷째 자전거를 이용해 전기를 생산하여 친환경 에너지를 사용할 수 있다. 다섯째 친환경 에너지 생산을 통해 탄소 배출권 확보를 할 수 있다. 이처럼 자전거를 이용한 학습의 장점을 소개 했는데 이제 그 각각의 상세한 근거를 알아보자.
뇌과학적으로 학습은 신경세포 간에 새로운 연결망이 생기는 것으로 설명된다. 신경세포간 연결이 활발하기 위해서는 세포 간에 전기화학적 신호가 전달되어야 하고, 이를 전달하기 위해서는 신호를 이동시키는 신경전달물질이 필요하다. 두뇌 활동은 중뇌에 있는 A10 신경핵과 대뇌피질의 전두엽을 연결하는 도파민 신경계가 활발하게 작용함으로써 더욱 활발하게 발휘된다. 도파민은 화학적 정보전달의 매개로 사용되는 대표적 신경전달물질 중 한 종류이다. 도파민은 주로 대뇌 기저핵에서 운동, 즉 자세를 바로 하기, 등산하기 등을 수행하는 동안에 사용되는 것으로 알려져 있다. 최근의 뇌과학 연구 결과는 도파민이 사고 활동의 사령탑이라고 할 수 있는 전두엽에서 흥분성 신경전달물질로 사용되고 있음을 보여 주고 있다.
이러한 도파민의 작용은 운동이나 등산 등을 통해 중뇌가 활성화되고 활성화의 결과는 전두엽의 창의적 사고 수행에 긍정적 영향을 줄 뿐만 아니라 측두부의 내와 피질에 작용함으로써 상당한 쾌감을 느끼게 하는 작용을 한다. 그러나 뇌과학적 측면에서 학생들이 계속 쉬지 않고 공부하면 도파민등의 신경전달물질이 고갈된다. 그래서 10-20분 간 공부하고 나면 신경전달물질이 다시 분비될 수 있는 활동이 필요하게 된다. 오늘날의 뇌과학적 연구에 따르면 이러한 이유로 학생들의 학습 지속 시간은 10-20분을 넘기지 못하고 주의가 산만해지고 기억력이 감소하며 집중력이 떨어지는 것으로 밝혀지고 있다. 지금의 교육처럼 학생들이 꼼짝 않고 의자에 앉아서 하는 50분 연속 강의식 수업은 학습 효율이 크게 떨어지는 것으로서 오늘날의 이러한 교육 시스템은 뇌친화적이지 못하다. 그래서 수업 능률의 향상을 위해서 가만히 앉아 있는 것보다 자전거 타기와 같이 몸을 움직이는 운동을 하면서 수업을 듣는 새로운 교육 방식이 효과적이다. 학생들이 운동을 하면서 교육을 받게 될 때 전술한 것처럼 두뇌에서 도파민의 활성화에 의한 뇌 활성이 이루어져 졸거나 멍하지 않고 창의성과 기억력이 높아질 수 있기 때문이다.
이재훈 올림픽 병원 원장은 정형외과 전문의로 스포츠의학 조예가 깊다.
채준 기자 doorian@sporbiz.co.kr
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