우리는 거울을 보며 '나'라는 단일 개체를 마주한다고 생각합니다. 하지만 현대 과학의 현미경으로 들여다본 인간은 결코 혼자가 아닙니다. 우리 몸에는 인간 세포 수(약 30조 개)보다 훨씬 많은 38조 개 이상의 미생물이 서식하고 있습니다. 유전자 수로 따지면 인간 유전자의 150배가 넘는 '외계 유전자'가 우리 몸의 대사를 조절하고 있습니다. 생물학적으로 우리는 '인간'이라기보다 미생물과 결합한 '복합 유기체(Holobiont)'에 가깝습니다. 이 보이지 않는 거주자들이 어떻게 우리의 뇌를 조종하는지 그 신비로운 메커니즘을 알아봅니다.
1. 미생물 군집, 제3의 장기이자 게놈의 확장
마이크로바이옴(Microbiome)은 특정 환경에 존재하는 미생물과 그들의 유전 정보를 통칭합니다. 과거에는 이들을 단순히 영양소를 흡수하고 찌꺼기를 처리하는 보조자로 보았으나, 현재는 '제3의 장기' 혹은 '확장된 게놈'으로 대우합니다.
1.1. 화학적 연금술사
미생물은 인간이 스스로 합성할 수 없는 비타민 B군, 비타민 K를 만들어내고, 식이섬유를 분해하여 단쇄지방산(SCFA)을 생성합니다. 이전 글 15편에서 다룬 미토콘드리아의 핵심 연료가 바로 여기서 나옵니다.
1.2. 면역의 훈련소
우리 몸 면역 세포의 70~80%가 장에 집중되어 있습니다. 미생물은 이 면역 세포들에게 '아군'과 '적군'을 구별하는 법을 가르치는 교관 역할을 수행합니다.
2. 미생물이 뇌의 소프트웨어를 조작하는 방식
장내 미생물은 단순한 거주자를 넘어 뇌의 기능을 직접적으로 조작합니다. 이들이 뇌와 소통하는 방식은 놀라울 정도로 정교합니다.
2.1. 신경 전달 물질 생산
앞서 언급한 세로토닌뿐만 아니라, 마음을 진정시키는 GABA, 의욕을 만드는 도파민의 상당 부분도 특정 미생물의 대사 과정에서 생성됩니다.
2.2. 미주신경 자극
미생물은 자신이 원하는 환경을 만들기 위해 미주신경에 직접적인 전기 신호를 보냅니다. 특정 미생물이 부족하면 뇌는 이유 없는 불안을 느끼고, 특정 균이 과잉 번식하면 당분에 대한 비정상적인 갈망(Cravings)을 일으킵니다.
2.3. 무균 쥐의 교훈
미생물이 전혀 없는 환경에서 자란 '무균 쥐'는 인지 기능이 현저히 떨어지고 사회성이 결여되며, 극도의 스트레스 반응을 보입니다. 이는 우리의 '사회적 지능'조차 미생물의 지원 없이는 불가능함을 시사합니다.
3. '나'의 기분은 '그들'의 상태다
우리가 아침에 일어났을 때 느끼는 활력, 혹은 오후의 무기력함은 사실 미생물 생태계의 기상도와 같습니다.
3.1. 감정의 전이
우울증 환자의 장내 미생물을 건강한 쥐에게 이식하면, 그 쥐 역시 우울증 증상을 보인다는 연구 결과가 있습니다. 이는 우울증이 단순한 심리적 문제가 아니라 '미생물 불균형'이라는 물리적 토대 위에 있음을 보여줍니다.
3.2. 성격의 형성
소심하거나 공격적인 성향 역시 장내 특정 균주의 점유율과 상관관계가 있다는 사실이 밝혀지고 있습니다. 어쩌면 우리가 '나의 성격'이라고 믿는 것 중 상당 부분은 미생물 군집이 내뿜는 화학적 신호의 합산일지도 모릅니다.
4. 공생의 영성: 다양성이 곧 평화다
건강한 마이크로바이옴의 핵심은 '다양성(Diversity)'입니다. 특정 유익균이 독점하는 것보다, 수천 종의 미생물이 각자의 역할을 하며 균형을 이룰 때 우리의 심신은 가장 안정됩니다.
4.1. 미토콘드리아와의 공명
미생물이 만들어내는 대사산물은 미토콘드리아의 산화 스트레스를 줄이고 전압을 안정시킵니다. 장내 생태계가 평화로울 때 세포의 엔진도 비로소 조용하고 강력하게 돌아갑니다.
4.2. 생명의 그물망
미생물과의 공생을 인정하는 것은 '나'라는 자아의 경계를 허물고 전체 생명 그물망과 연결되어 있음을 자각하는 영성적 수행과도 맞닿아 있습니다.
5. 미생물을 대접하는 삶
당신이 먹는 음식은 당신만을 위한 것이 아닙니다. 당신 안에 사는 38조 개의 거주자들을 위한 공양입니다. 가공식품과 항생제로 그들의 터전을 파괴하는 것은 결국 자신의 뇌와 정신을 파괴하는 것과 같습니다. 깨어있는 의식을 유지하고 싶다면, 먼저 당신 안의 보이지 않는 동반자들을 존중하고 그들에게 풍요로운 환경을 제공하십시오. 그들이 행복할 때, 비로소 당신의 뇌도 명료한 빛을 발할 것입니다.
맺음말
미생물들이 우리 뇌의 소프트웨어를 조절한다면, 그들이 구체적으로 어떤 물질을 통해 우리의 기분을 좋게 만드는 걸까요? 뇌보다 더 많은 행복 호르몬을 만드는 장의 비밀을 파헤칩니다. 다음 포스팅인 ‘미생물이 내뿜는 감정 분자: 세로토닌의 95%가 장에서 만들어지는 이유’에서는 우리 마음의 연금술이 일어나는 복부의 화학 공장을 집중 조명하겠습니다.
