제 3의 뇌 -피부로 생각하는 생명과 마음의 세계

   저자- 덴다 마쓰히로

책의 첫 장에서 피부의 구조를 살펴보고, 그러한 구조를 갖춘 피부의 작용을

인체 방어적인 측면과 감각적인 측면에서 이야기하고,

빛의 파장에 따라서 피부가 다양하게 반응한다는 실험결과를 설명합니다.

피부에는 세 가지 방어시스템이 있습니다.

첫째, 이물질이 안으로 들어오지 못하게 하는 튼튼한 장벽인 각질층의 방어막 시스템.

둘째는 이물질을 식별하고, 그것을 집중적으로 공격하는 면역시스템.

셋째, 살균제 작용을 하는 향균펩티드를 만드는 방어 시스템.

그런데 이 세 가지 기능은 상호보완 관계에 있습니다.

예를 들어 각질층의 방어막이 파괴되면 면역시스템인 랑게르한스세포와 향균펩티드가 늘어납니다. 

그러나, 각질층이 파괴된 후, 물을 통과시키지 않는 막으로 피부를 덮으면 

'가짜 방어막' 효과 때문에 각질층 방어막이 회복되지 않고, 랑레스한스세포나 향균펩티드 합성도 전혀 증가하지 않습니다. 

그런데, 수증기를 통과시키는 고어텍스로 덮은 경우에는 물리적 방어막이 회복됩니다. 

이렇듯 피부의 세 가지 방어기능은 항상 각질층의 방어막 상태를 모니터하면서 기능을 조절합니다. 

각질층의 상태는 피부에 있는 수분의 함량에 따라 결정됩니다. 

피부 표면의 습도를 검사하여 방어막 상태를 파악하고, 

그에 대응하여 방어기능을 조절하는 것입니다. 

결국 피부의 방어시스템에서는 피부의 습도센서가 가장 중요한 부품인데, 

그런 역할을 하는 분자가 표피를 구성하는 케라티노사이트에 존재한다는 것을 발견했다고 합니다.

피부는 다양한 감각을 뇌로 전달합니다.

손으로 터치를 할 때는, 가볍게 스치는 느낌, 강하게 누르거나 꼬집었을 때의 통증, 뜨겁거나 차가운 자극 등 

다양한 감각을 피부를 통해서 뇌로 전달합니다. 

일반적으로 표피에 존재하는 신경이 피부 표면의 온도, 접촉, 건조 등 

외부로부터의 자극을 수용하여 정보를 전달하는 것으로 알려져 왔습니다.

그런데 피부에 분포하는 말초신경의 센서가 매우 성긴데도 불구하고

 어떻게 그보다 훨씬 작은 단위까지 느낄 수 있을까요? 

20세기 말에 이르러서 피부의 여러가지 자극에서 작동하고, 

신경세포에 전기 신호를 발생시키는 단백질 분자가 발견되었습니다.

그런데 최근에 이러한 단백질 분자들이 신경 뿐만 아니라, 

표피를 형성하는 케라티노사이트에도 존재한다는 것이 밝혀졌습니다. 

이로써 20세기에는 수수께끼였던 사실, 즉 표피에는 신경조직이 띄엄띄엄 있는데, 

어떻게 마이크로 단위의 형태를 인식할 수 있는지에 대한 해답이 나왔습니다. 

센서 역할을 담당하는 표피세포가 마이크로 간격으로 온몸을 덮고 있기 때문입니다. 

결론적으로 피부 감각의 최전선이 말초신경이라고 단언할 수 없으며, 

표피 자체가 센서이며 표피야말로 피부 감각의 최전선이라는 것을 의미합니다.

뇌와 표피는 태생이 같습니다.

정자와 난자가 만나 수정된 배아는 계속해서 세포 분열을 합니다.

가장 먼저 외배엽, 중배엽, 내배엽의 심층 구조가 만들어지는데

외배엽에서 뇌와 척수의 신경과 눈, 코, 입, 귀 등의 감각기관과 표피가 만들어지게 됩니다.

신경세포는 안정시에, 신경세포의 세포막 안쪽은 (-) 전위를 바깥쪽은 (+) 전위를 띕니다.

그러다가 어떤 외부의 자극이나 신경전달 물질 등에 의해서 

신경세포가 흥분을 하게 되면 세포막의 전위가 바뀌면서 전기신호가 발생해 정보를 전달합니다. 

그런데 21세기에 들어서 이러한 전기시스템이 케라티노사이트에도 있다는 것을 알게 되었습니다.

저자의 연구에 의하면, 표피가 흥분하게 되면 

방어막의 회복이 늦어져 피부가 심하게 거칠어지고, 

안정시에는 방어막의 회복이 촉진되어 거칠어진 피부가 다시 정상 상태로 바뀐다고 합니다. 

그런데, 이 연구에서 피부를 안정시키기 위해 피부에 발랐던 약이 

트란키라이저라는 정신안정제였다고 하니 흥미롭습니다.

정상적인 사람의 표피는 안쪽에 비해 바깥쪽(각질층)이 마이너스 수 십 밀리볼트의 전위를 가지고 있습니다. 

이러한 전위차의 원인은 칼슘이온과 마그네슘 이온의 분포 차이에 있습니다. 

정상적인 표피에서 이들 이온은 가장 바깥층의 표피에 집중되어 있습니다. 

그런데 피부에 왜 이런 전위의 차이가 필요한 것일까요? 

그 이유에 대해서 저자는 표피의 모양과 기능을 유지하기 위해서라고 주장합니다.

표피의 세포는 표피의 가장 안쪽에서부터 점차 바깥쪽으로 이동하여 각질을 형성하고, 떨어져 나가게 됩니다. 

이러한 사이클이 표피가 만드는 전기 덕분에 가능하게 되며, 

피부의 방어막 기능과 수분 유지 기능에도 밀접한 관계가 있다고 합니다. 

피부의 노화에 대해서도 이러한 이온 분포의 차이점을 가지고 설명을 합니다.

나이를 먹음에 따라 피부 기능이 변하는 이유는 피부재생 능력이 떨어지기 때문입니다.

그런데, 표피가 그 모양과 기능을 유지할 수 있는 이유는 

표피 표면에 이온이 형성되어 있기 때문입니다. 

그래서 저자는 고령자와 젊은이의 얼굴 피부 속에 있는 칼슘이온 분포를 조사해 보았습니다. 

그랬더니 젊은이들에게는 표피 상층에 칼슘이 집중되어 있는데 반해, 

고령자는 전체적으로 일정하게 분포되어 있었습니다. 

고령자의 경우 표피 세포속에서 이온의 흐름을 만드는 이온 펌프의 기능이 저하되었기 때문일 거라고 합니다.

오랫동안 '건조와 스트레스는 피부의 적'이라고 합니다.

병원에서도 피부에 습기를 주는 약제를 처방해 줍니다. 

건조와 스트레스는 우리 피부에 어떤 영향을 줄까요? 90대 후반에 들어서 건조가 피부에 주는 작용이 밝혀졌습니다. 

습도 40-70%에서는 계면활성제나 알레르기를 일으키는 물질에 의해 방어막이 약간 파괴되는 정도 외에 큰 변화가 없습니다. 

그러나 10% 이사의 습도가 계속되면 피부가 민감해져 염증이나 알레르기 반응 같은 큰 변화가 일어납니다.

재미있는 것은 건조한 환경에서 일주일 정도가 지나면, 각질층 방어막이 두꺼워진다는 사실입니다. 

이것은 피부가 환경에 적응했다는 증거입니다. 습도 변화가 느리면 적응도 순조롭게 진행되지만, 

오랫동안 높은 습도에 있던 피부가 갑자기 10% 이하의 습도에 노출되면 

각질층의 방어막 기능이 일시적으로 파괴되고, 이러한 기능 저하는 염증 같은 다양한 피부병의 원인이 된다고 합니다. 

그래서 저자는 최근 아토피성 피부염 증가의 원인으로 에어컨 보급과 가옥의 밀폐성이 높아진 것을 지적합니다.

마음의 스트레스는 피부의 변화를 가져옵니다.

다양한 피부병은 정신적인 스트레스로 인해 더욱 악화됩니다. 

실제로 캘리포니아 대학에서 시험기간 중인 학생들을 조사했더니, 그들의 방어막 회복이 늦어진다는 사실이 확인되었습니다. 

또한, 건선이나 아토피성 피부염이 정신적인 스트레스로 악화된다는 연구가 많이 있습니다. 

이처럼 마음은 우리의 피부에 영향을 줍니다.

그런데, 반대로 우리의 피부 상태가 마음에도 영향을 준다고 합니다. 

우울증이 있는 여성환자에게 마사지를 했더니, 혈중 스트레스 호로몬(코티솔)의 양이 줄어 스트레스가 개선되었습니다. 

옥시토신이라는 호르몬이 있습니다. 출산 시에 자궁금 수축과 젖의 분비에 관계된 호르몬으로 

수유기에 아기가 엄마 젖꼭지를 빨면 그 호르몬이 나와서 젖이 만들어집니다. 

동물 실험에서는 피부 접촉만으로도 옥시토신이 분비되었다는 연구가 있습니다. 

그런데, 옥시토신 냄새를 맡는 것만으로 타인에 대한 신뢰도가 높아졌다는 연구결과가 발표되었습니다.

그리고 옥시토신을 감지하는 기능을 파괴한 쥐는 공격성이 늘고, 새끼를 제대로 키우지 않는다는 논문도 있습니다. 

인간 사회의 기반을 이루는 타인에 대한 신뢰에 작용하는 옥시토신이 피부의 자극을 통해서 분비된다니 신기하기도 합니다.

사람의 피부에서 각질층이 가장 얆은 곳은 얼굴의 피부입니다.

얼굴에는 중요한 감각기관인 눈, 코, 입, 귀가 있으므로 다른 부위보다 튼튼해야 할텐데

왜 그럴까요? 그것에 대해 저자는 네 가지 감각 기관이 모인 장소에서 또 다른 감각인

피부 감각의 민감도를 높이기 위해서라고 말합니다.

중요한 얼굴을 위험으로부터 보호하기 위해 털을 없애 

온도나 습도, 공기의 움직임 등의 변화에 민감하게 대처할 수 있게 만들었고, 

더욱 예민한 감각장치를 갖추기 위해 얼굴의 각질층을 얇게 하고, 

표피의 재생속도를 빠르게 했다고 합니다. 

또한, 결론적으로 인간이 털이 없는 이유는 온몸을 얼굴처럼 만들었기 때문이라고 주장합니다.

결과적으로 인간은 털을 없애는 대신, 스킨쉽이라는 새로운 커뮤니케이션 방법을 얻었다고 말합니다. 

야마시타 유미는 <오감재생>이라는 책을 통해 

유아기에서 소년기에 걸친 피부 접촉의 결여가 현대 젊은이들의 마음에 그림자를 드리웠다고 지적합니다.

이상 살펴본 것처럼 각질층의 방어막을 만드는 표피 세포가

사실은 방어막을 형성할 뿐만 아니라,

환경 변화를 모니터하는 센서 기능도 하며,

그렇게 얻은 정보를 처리하는 기능까지 있다는 것을 발견하였습니다.

현대사회에서는 피부의 상호 접촉이 점차 줄어들고 있습니다.

온갖 기계 장치들이 우리의 눈과 귀를 자극하는 세상에 살고 있습니다.

그러나 이런 것들은 현대 기술이 만들어낸 허구일 뿐,

사람들 사이의 진정한 커뮤니케이션은 아닙니다.

피부의 접촉은 보다 원초적이지만, 가상이 아닌 실제적인 소통입니다.

또한 피부가 그러한 정보를 통해

신경이나 면역계, 순환기계, 내분기계 등

온몸의 다양한 시스템뿐만 아니라,

우리의 마음에까지 영향을 미친다는 사실을 알아냈습니다.

그래서 저자는 피부를 제3의 뇌라고 선언합니다.