전전두엽前前頭葉, prefrontal lobe은 전두엽 중에서도 이마 앞부분에 해당한다. 아직 그 기능이 베일에 싸여 있을 때 전전두엽은 지능과 의식, 영혼의 핵심적인 비밀이 숨겨져 있는 곳으로 여겨졌다. 그러나 지능과 의식이 어느 한 영역의 역할이 아니라는 것이 밝혀지면서 전전두엽의 기능도 서서히 알려지고 있다. 감정과 행동, 기억의 통합에서 특별한 리더십을 발휘하고 있는 두뇌의 CEO, 전전두엽에 대해 알아보자.

부자와 범죄자는 전전두엽이 다르다

부자들의 비결은 무엇일까? 미국 듀크 대학의 뇌 과학자 스콧 휴텔Scott Huettel 박사는 이러한 의문을 풀기 위해 기능성 자기공명 영상으로 부자와 일반인의 뇌를 비교했다. 그 결과 부자들은 똑같은 과제를 풀 때 일반인에 비해 배외측 전전두피질(dl-PFC, dorsolateral prefrontal cortex)을 더 많이 활용하는 효율적인 두뇌습관을 가진 것으로 밝혀졌다.

이 부분은 계획을 세우고 스스로 동기를 부여하며 사고를 다양하게 하는 영역이다. 또 다른 실험에서 부자들은 신문 전체에 걸쳐 헤드라인 위주로 기억하고 한 편의 소설처럼 이야기를 만들 수 있을 정도로 사건이나 사물에 규칙을 부여하는 전전두엽의 패턴화 능력이 뛰어났다.

습관적이고 병적인 사기꾼들의 뇌도 잔머리를 너무 굴려서인지 전전두엽이 일반인과 다르다. 일반인도 거짓말을 할 때는 여러 가지 사고를 연결하고 조절하는 전전두엽의 활동이 늘어난다. 하지만 서던 캘리포니아 대학 애드리안 레인Adrian Raine 교수에 따르면 사기꾼들은 아예 전전두엽에서 백질이 일반인보다 22~26%가량 더, 회백질은 14.2% 더 적었다.

범죄자의 경우에는 전전두엽의 활동이 훨씬 약하다. 정상적인 일반인도 이곳이 손상되면 폭력적이고 반사회적인 행동을 하게 되는데 감정을 조절하는 기능이 손상되기 때문이다. 잠을 설치고 나면 화를 잘 내는 이유도 마찬가지다. 수면이 부족하면 전전두엽의 활동이 저하되면서 부정적인 일에 평소보다 과잉반응을 일으키게 된다.

기억과 학습, 감정도 조절

전전두엽의 영역들은 단기간 기억을 저장하는 작업기억working memory과 학습에도 중요한 역할을 한다. 예전에는 단기기억, 작업기억이 전전두엽에 저장된다는 이론이 우세했지만 요즘에는 저장보다는 선택적으로 주의를 기울이는 기능이 있다고 생각하는 학자가 많아지고 있다. 어떤 경우든 전전두엽은 기억해야 할 것과 기억할 필요가 없는 것의 선택을 통해 정보처리에서 중요한 역할을 맡고 있다.

전전두엽은 다양한 영역과 연결되어 원초적인 감정부터 고등인지 기능까지 관여한다. 뇌간의 망상 활성화 시스템(RAS, reticular activating system)과 변연계, 감각과 운동영역, 사고영역 등 모두와 연결되어 있기 때문이다. 이러한 연결을 통해 각성상태를 유지하고 쾌락과 고통, 걱정과 분노, 공포와 공격성 등의 복합적이고 감정적인 상태를 담당하는 반응에도 참여하게 된다.

글. 브레인편집부