뇌 피로에 대한 수소흡입 임상연구

뇌 피로에 대한 수소흡입 임상연구
  • 수소흡입, 대뇌를 자극한다.

    2016년 12월 츠쿠바 대학 대학원 야다 유키히로 교수의 ‘자율 신경 활동’‘뇌 스트레스’‘대뇌 전두엽의 혈류 변화에 대한 유효성 평가 시험 결과(20~30대 여성 17명을 대상으로 한 수소흡입 후 통합 심리 생리학적 평가법에 의한 검증) 수소흡입은 뇌에서 일어나는 혈류 변화에 획기적인 성과를 보입니다. FMRI 검사 및 NIRS(일본 국립방사선 의학 종합연구소) 검사에 의한 뇌 혈류의 변화에서, 수소 흡입에 의해 대뇌 전두엽 부분의 활동이 활성화되어 ‘심신이 편안해지면서 집중할 수 있는 상태’로 변화하는 것으로 나타났습니다. 야다 교수는 수소 흡입이 기존 수소수 음용을 뛰어 넘는 높은 효과가 있다고 주장합니다.

  • 수소흡입이 뇌 피로를 경감시켜주는 객관적 데이터 요약

    (아래 표는 츠쿠바 대학원 야다 교수 연구 논문 내용)

  • 수소흡입으로 손가락 끝 온도 상승

    교감신경이 활발해지면 혈액은 주로 큰 근육, 심장, 눈 등에 집중하느라, 소화기관, 손 발끝에는 혈액이 잘 가지 않습니다. 긴장하면 심장이 뛰고 소화가 잘 안되며 배와 손발이 차가워지는 것이 바로 이 때문입니다. 야다 교수는 분자수소흡입 후 손가락 끝 온도 측정에서 약 3℃도 피부온도가 상승함을 실험으로 확인했습니다. 손 발가락 끝의 온도는 긴장과 이완 정도(교감신경의 활동 정도)를 나타내는 대표적인 바로미터인데 분자수소흡입이 신속하고 안정적으로 교감신경을 억제하고 부교감 신경을 활성화시키는 방법임을 입증한 셈입니다.

    이 실험에서 피실험자들의 손가락 끝 피부 온도는 평균3.40℃ 상승했고 약 7℃까지 상승한 경우도 있습니다.
    야다 교수는 이전에 사우나, 온열요법 등으로 체온을 올리는 생리학적 실험을 했지만 단시간에 이토록 큰 폭의 체온상승효과를 보인 실험은 없었다고 했습니다.

  • 동공 수축율 : 부교감 신경 활성화시 동공 수축

    교감신경이 활성화되면 혈액이 눈으로도 집중되는데 야다 교수는 분자수소흡입 전후 인체의 동공의 수축률을 조사했습니다.

    수소 흡입 후 동공 축동율의 변화

    이 실험은 동공 축동(작아짐)과 산동(커짐)의 모습을 통해 자율 신경의 상태를 평가하는 것인데 수소 흡입 후 축동이 강하게 일어난 것입니다(위 그림).

    ‘손가락 끝 온도의 변화’와 ‘동공 축동률 측정’ 시험에서 알 수 있었던 것은 수소 흡입이 자율신경 활동에 크게 영향을 미친다는 것입니다. 즉, 수소를 흡입하면 부교감 신경의 활동이 활성화된다는 것을 확인한 것입니다. 한편, 손가락 끝 피부 온도가 상승했다는 것은 부교감 신경이 높아졌기 때문이 아니라 교감신경 활동이 억제된, 자율신경의 균형이 유지된 결과였다고 추정할 수 있습니다.

  • 수소 흡입으로 뇌에 일어나는 일

    심리적 변화는 피로감과 스트레스가 감소되고, 의욕과 집중력이 높아지는 것으로 관찰되었습니다.

    생리적 변화는 교감신경 활동이 억제됨으로써 부교감 신경 활동이 증가하여 진정 효과를 얻을 수 있는 것으로 확인되었습니다.

    따라서 분자수소흡입 요법이 심신 양면에 작용하는 것을 알 수 있는데 그 매커니즘을 밝히려면 분자수소 흡입시의 뇌의 반응이나 기능의 변화를 관찰해야 합니다. 야다 교수는 뇌 기능을 조사하는 최신 기술로 주목을 받고 있는 근적외선 분광장치(NIRS : Near-infrared Spectroscopy) 및 fMRI를 이용, 분석을 실시합니다.

  • 분자수소 흡입은 전두엽을 활성화한다.

    근적외선 분광장치(NIRS)는 근적외선 파장이 770~950nm 광원을 신체에 쬐어 뇌와 피부, 근육 등의 혈류의 변화를 관찰하는 장치입니다. 몸을 향해 조사된 근적외선으로 혈액의 헤모글로빈 산소 함유량이 변화하는 모습을 포착, 뇌의 활동을 관찰할 수 있습니다.

    감정과 인지기능, 나아가 기억이나 행동 등에 관계하는 전두엽 피질 부위(이마 부분)의 뇌 혈류 변화를 측정했습니다.

    이마에 16개의 센서를 장착하여 수소 흡입 전 5분의 전두엽 피질 부분의 뇌 혈류 변화와 수소 흡입 후 5분의 뇌 혈류 변화를 비교한 것입니다.

    수소를 흡입 전과 흡입 후를 비교하면, 흡입 후 전두엽 피질 중앙부를 중심으로 현저한 뇌 혈류의 증가가 관찰되었습니다.(위 그림). 분자수소 흡입에 의한 뇌 혈류의 증가는 뇌의 활성화를 나타내는 것입니다.

    업무중에, 공부하면서, 일상생활에서 단시간에 쉽게 뇌를 활성화 시킬 가장 효과적인 방법은‘수소 흡입’이 유일합니다.

    수소흡입으로 전두엽 피질의 혈류 증가를 관찰한 야다 교수는 5명의 피험자를 대상으로 수소흡입 전후의 뇌 활동의 변화를 fMRI로 분석 했습니다. 그 결과 NIRS 검사와 마찬가지로 전두엽 피질 부분을 중심으로 혈류가 증가하는 것을 발견했습니다.

    야다 교수의 실험은 수소 흡입이 뇌 기능을 활성화할 수 있다는 것을 보여줌과 동시에 치매, 파킨슨등 난치성 질환과 연관한 더 많은 연구가 필요함을 확인시켜주었습니다.