단 한 번의 바이올린 레슨, 뇌 활동 패턴을 바꿨다

단 한 번의 바이올린 레슨만으로도 새로운 기술을 배울 때 뇌 활동 패턴이 크게 바뀌는 것으로 나타났다.

영국 노팅엄대학교 연구팀은 웨어러블 뇌 영상 장비를 이용해 악기를 배울 때 인간의 뇌에서 일어나는 변화를 관찰한 연구 결과를 국제 학술지 '이미징 뉴로사이언스'(Imaging Neuroscience)에 발표했다.

연구팀은 자체 개발한 웨어러블 뇌자도(OPM-MEG) 스캐너를 활용했다. 이 장비는 가벼운 헬멧 형태로, 참가자들이 자연스럽게 바이올린을 연주하는 동안 뇌의 전기 신호를 측정할 수 있게 해준다.

연구팀은 뇌파, 특히 '베타' 주파수 범위의 진동이 연주 과정에서 어떻게 변하는지 측정했다. 뇌는 행동의 결과를 예측하는데, 베타파는 예상한 결과와 실제 결과가 일치하는지에 대한 정보를 전달하는 역할을 하는 것으로 알려졌다.

연구를 이끈 조 깁슨 연구원은 "예상한 음을 연주하면 뇌는 예측과 결과가 일치했다는 정보를 받지만, 틀린 음을 내면 예측이 빗나갔다는 정보를 받는다"며 "실시간으로 이 신호를 측정할 수 있었다"고 설명했다.

실제 실험에서 바이올린 레슨 전후 베타파의 변화가 가장 컸던 참가자들이 연주 실력도 가장 크게 향상된 것으로 나타났다.

실험에는 초보자 22명이 참여했다. 이들은 전문가가 금속 부품을 모두 나무로 대체해 특수 제작한 바이올린으로 '반짝반짝 작은 별' 연주를 시도했다. 참가자들은 연주 시도 중 뇌 활동을 측정받은 뒤, 바이올린 레슨을 받고 다시 동일한 측정을 거쳤다.

OPM-MEG 개발을 이끈 맷 브룩스 교수는 "이번 연구는 운동 학습에 대한 더 깊은 이해를 제공한다"며 "치매와 같은 질병에서 영향을 받는 뇌 기능 일부를 측정했다는 점에서 건강한 뇌 기능뿐 아니라 질병에 대한 새로운 이해로 이어질 수 있기를 희망한다"고 말했다.