어린이들이 어느 시기에 손가락으로 숫자를 세는 것을 멈추고 기억을 바탕으로 계산을 하는 이유가 뇌 영상 실험을 통해 밝혀졌다.

어린이들은 대개 기본적인 덧셈과 뺄셈을 배우는 8∼9살 무렵에 암산으로 전환하기 시작한다. 암산이 서툰 어린이들은 성장하더라도 계산 능력이 뒤처진다는 것은 알려진 사실이지만 그 전환 메커니즘은 규명되지 않은 상태였다.

미국 스탠퍼드 대학 연구진은 이를 알아보기 위해 7∼9살 어린이 28명에게 산수 문제를 풀도록 하고 이들의 뇌를 MRI로 촬영해 뇌의 특정 부위에서 반응이 일어나는 것을 살폈다.

연구진은 어린이들에게 스크린으로 기본적인 덧셈 문제를 보여주고 버튼을 눌러 정답 여부를 선택토록 했다. 별도의 실험에서는 얼굴을 마주 보고 문제를 제시한 뒤 입술이나 손가락을 움직이는지를 살폈고 약 1년 뒤 동일한 실험을 한 차례 반복했다.

연구진은 17일(현지시간) 학술지 네이처 뉴로사이언스에 발표한 연구보고서에서 어린이들의 문제 풀이 능력은 나이가 들수록 점점 더 기억에 의존하고 더욱 빨라지고 정확해졌고 뇌에서도 이런 변화가 관찰됐다고 밝혔다.

즉, 나이가 먹을수록 계산과 연관된 전두엽과 두정부의 활동은 덜 활발해진 반면 측두엽의 기억중추인 해마(hippocampus)는 더 활발해졌다고 설명했다.

해마는 새로운 기억이 입력되면 그 일부를 장기적 저장과 조회를 위해 뇌의 다른 부위에 보내는 일종의 중계기지 역할을 하는 부위로, 어린이들의 계산 능력이 향상되면 해마에 대한 접속도 왕성해진다는 것이다.

연구를 주도한 스탠퍼드 대학 정신의학과의 비노드 메넌 박사는 “해마와의 접속이 강할 수록 기억 속에서 사실을 검색하는 능력도 향상된다”고 말했다.

연구진은 20명의 청소년과 20명의 성인에게도 동일한 덧셈 문제를 제시하고 MRI로 뇌를 촬영했으며 이를 통해 성인들은 해마를 부지런히 사용하는 대신에 장기 기억 저장소에서 거의 자동으로 답을 찾는다는 것을 밝혀냈다.

이번 연구 결과에 대해 미국 국립보건연구소(NIH)의 케이시 만 쾨프케 박사는 “경험이 실로 중요하다”면서 이를 거칠고 풀이 많은 길도 자주 밟고 다니면 평탄하고 풀이 없는 길이 된다는 것에 비유했다.

그는 어린이들에게 덧셈표와 구구단 등을 반복 훈련시키는 것이 계산 능력 향상에 실제적으로도 도움이 된다면서 일례로 덧셈을 가르치더라도 ‘9 더하기 3’ 다음에 ‘10 더하기 9’로 순서를 달리하는 것이 기억을 향상시키는 좋은 방법이라고 덧붙였다.

연합뉴스