공부 지겨운 건, ‘글루탐산’ 이 물질 탓이야

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https://m.seoul.co.kr/news/society/science-news/2026/11/05/20261105018001
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유용하 기자

수정 2026-11-05 01:24

입력 2026-11-04 21:06

구글에서 서울신문 먼저 보기

자극 누적→ 글루탐산 증가→의욕 저하… 피로, 오래 일한 뇌 부위 대사물질 쌓인 것

어려운 일은 물론 좋아하는 일도 오래 하다 보면 처음에는 집중이 잘되지만 어느 순간 ‘그만하고 싶다’, ‘지겹다’는 마음이 든다. 이런 정신적 피로가 단순한 기분 변화만은 아니며 뇌의 특정 부위에서 일어나는 신경화학적 변화와 관련 있다는 사실이 실험으로 확인됐다.

●獨·美 연구팀 ‘노력하려는 동기’ 측정

독일 루트비히 막시밀리안대, 하인리히 하이네대, 뷔르츠부르크 대학병원, 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 존스 홉킨스대 의대, 케네디크리거 연구소 공동 연구팀은 인지 통제 기능에 관여하는 뇌 영역인 배외측 전전두피질을 자극해 활동성을 높이면 이 부위의 글루탐산 농도가 높아지고 이후 정신적 노력을 들이려는 동기가 떨어진다는 사실을 확인했다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 11월 3일 자에 실렸다.

정신적 피로는 장시간 작업의 정확도를 떨어뜨리고 실수로 인한 사고 가능성을 높인다. 그 원인으로는 뇌가 비용과 이득을 따져 ‘그만하라’는 신호를 보낸다는 심리학적 설명과 뇌의 신경화학적 변화 때문이라는 설명이 맞서 왔다.

●심리학 넘어선 신경화학적 변화 때문

연구팀은 18~35세 건강한 성인 남녀 31명을 대상으로 날짜를 달리해 두 번 실험했다. 먼저 보상이 크지만 어려운 과제와 보상이 적지만 쉬운 과제 중 하나를 반복해 고르게 했다. 어려운 과제를 선택하는 정도로 정신적 노력에 대한 동기를 측정했다.

이어 참가자들은 자기공명영상(MRI) 장치 안에서 현재 글자가 세 번 전에 나온 글자와 같은지 판단하는 ‘3-백(back)’ 기억 과제를 20분간 수행했다. 한 번은 왼쪽 배외측 전전두피질에 경두개 직류 자극을 1.5㎃로 20분간 가했고 다음번에는 10초간 전류를 흘린 뒤 중단하는 가짜 자극을 줬다. 과제 직후 선택 과제를 반복하게 하고 자기공명분광법(MRS)으로 해당 뇌 영역의 글루탐산 농도를 측정했다.

그 결과, 실제 자극 조건에서 기억 과제의 판별 민감도는 2.68로 가짜 자극 조건(2.19)보다 높았다. 반응 속도도 평균 986㎳(밀리초)로 1119㎳보다 133㎳ 빨랐다. 그러나 과제 후에는 실제 자극 조건에서 어려운 선택지를 고르는 경향이 현저하게 낮아졌다. 당장의 과제 수행 능력은 높아졌지만 이후 정신적 노력을 들이려는 동기는 떨어진 것이다.

●글루탐산 많아지면 쉬운 선택지 골라

별도의 대조 실험에서는 참가자들이 화면에 X가 나타날 때만 버튼을 누르는 쉬운 과제를 시켰다. 이때는 실제 자극과 가짜 자극에 따른 과제 후 선택 행동의 차이가 나타나지 않았다. 뇌의 글루탐산 농도는 실제 자극 조건에서 과제 후 가짜 자극 조건보다 높았지만 가짜 자극 조건에서는 과제 전후 차이가 없었다. 글루탐산 농도가 높을수록 이후 어려운 선택지를 고를 확률은 뚜렷하게 낮았다. 결국 ‘자극→글루탐산 증가→의욕 저하’로 이어지는 연결 고리가 확인된 것이다.

연구를 이끈 알렉산더 알렉산더 수첵 독일 루트비히 막시밀리안대 교수는 “피로는 뇌의 연료가 바닥나서가 아니라 오래 일한 부위에 대사물질이 쌓여 기능을 방해하기 때문에 생기는 것으로 뇌는 이를 비용 신호로 읽고 힘이 덜 드는 쪽을 택하게 한다”고 말했다.

유용하 과학전문기자

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