식물이 주는 편안함이 단순한 느낌이 아니라, 실제 뇌 반응에 의한 것임이 확인됐다. 농촌진흥청(청장 이승돈)은 가천대학교 뇌과학연구원과 공동으로 원예식물의 3차원 시각 자극이 인간의 뇌 활성에 미치는 영향을 확인했다고 밝혔다.

연구진은 성인 40명에게 3차원 ‘원예식물 영상’과 ‘인공물(건축물) 영상’을 각각 보여주며, 기능적 자기공명영상(fMRI) 분석법을 통해 뇌 활성 변화를 실시간 측정했다.

이 분석법(fMRI)은 뇌 활동에 따라 달라지는 혈중 산소 농도를 측정하는 뇌 영상 기법이다. 주로 뇌 기능 연구, 질환 진단, 특정 외부 자극에 의한 인간의 심리적·신경학적 반응 기전을 검증하는 분야에서 사용된다.

실험 결과, 생동감 있는 원예식물 영상을 볼 때는 뇌의 정서적 영역이 활성화됐다. 이는 입체감 있는 식물의 모습이 뇌에 저장된 익숙한 반응 체계를 자극한 결과로 해석된다.

반면, 인공물 영상을 볼 때는 인지부하 영역이 활성화됐다. 실제로 인공물 시각 자극 시 뇌 활성 면적은 원예식물 자극 때보다 약 27% 더 넓게 나타났다. 뇌가 원예식물 영상을 볼 때와 비교해 인공물을 보고 처리하는 과정에서 그만큼 부하를 받는다는 것을 뜻한다.

▲원예 시각자극과 인공물 시각자극에 따른 뇌활성 비교

이번 실험에서는 잎을 감상하는 관엽식물과 채소, 꽃 등 식물 종류에 따른 뇌 반응 부위와 특성도 확인했다.

관엽식물을 볼 때는 편안한 상태일 때 나타나는 뇌 활성 반응이 관찰됐다. 관엽식물이 주는 시각적 편안함이 뇌의 기본 휴식 모드(DMN)영역을 활성화해 긴장을 완화했기 때문으로 해석된다.

채소를 볼 때는 운동할 때와 유사한 뇌 활성 반응이 관찰됐다. 특히 운동을 계획하고 실행하는 일차 운동피질에 해당하는 ‘좌측 중심앞이랑(Precentral Gyrus)’ 영역의 활성이 두드러졌다. 채소를 기르고 수확해 식재료로 활용하는 과정에서 행동을 설계하고 실천하려는 동기가 반영된 결과로 분석된다.

꽃을 볼 때는 색과 모양을 인식하고 아름다움에 반응하는 뇌 영역이 활발하게 반응했다. 꽃의 다채로운 색상과 형태가 주는 시각적 자극이 기분을 돋우고, 색과 모양의 조화가 주는 아름다움이 반영된 결과로 풀이된다.

▲식물 유형별(관엽·채소·화훼) 시각 자극에 따른 뇌 활성 차이

이번 연구는 기존 연구가 사진 등 2차원 정지 영상을 활용하거나 설문, 단순 생리 지표 측정에 그쳤던 것과 달리, 국내외 최초로 3차원 영상 자극에 따른 뇌의 기능적 활성 유형을 정밀 분석했다는 점에서 의의가 있다. 또한, 대상자 상태와 치유 목적에 맞는 식물 선정의 근거를 마련한 점에서도 의미가 크다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원 김광진 도시농업과장은 “이번 결과는 치유농업 프로그램을 설계할 때 식물 소재 선정의 객관적 기준이 될 수 있다.”라며, “현대인이 겪는 정신건강 문제를 해결할 때 최적의 치유 효과를 낼 수 있는 식물 연계 모형으로 발전시키겠다.”라고 전했다.