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2019년 3월 12일

“엄마 안에 내가 있었다”

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자녀들은 가끔 우스갯소리로 이렇게 말하곤 한다. “우리 엄마는 신(神)인 것 같아. 분명 엄마 몰래 한 일인데 어떻게 아셨는지 다 알고 계시거든.” 즐겁고 기쁜 것은 물론 아프고 외롭고 서러운 것까지 나보다 더 나를 잘 아는 엄마. 그뿐인가. 때로는 죽음까지 불사하면서 자녀를 대신한다.

27주 만에 태어난 미숙아가 사망했다가 엄마 품에서 2시간 만에 회생했다는 해외 토픽을 굳이 인용하지 않더라도, 죽음의 문턱에서 기적같이 자녀를 살려낸 엄마가 어디 한둘이던가. 자녀의 일이라면 불가능도 무서울 것도 없는 불가사의한 엄마의 본능. 사람들은 이를 ‘모성(母性)’이라 부른다. 연약하기만 한 몸에서 분출되는 초능력 같은 모성. 도대체 그 신비한 힘은 어디에 기인한 것일까?

자녀와 자신을 동일시하는 엄마의 뇌

이 근원적인 물음에 대한 답을 찾기 위한 국내 최초의 모성 비교 실험이 2011년 5월 교육방송의 한 프로그램을 통해 방영됐다. 고려대학교 심리학 연구팀이 실험을 주도하며 실시한 실험 방법은 ‘기능성자기공명영상(fMRI)’을 통한 뇌 스캔이다.

실험에 참여한 이들은 중학생 자녀를 둔 한국인 엄마 11명, 미국인 엄마 11명으로 총 22명이었다. 검사시간은 10분, 성격과 감정 등에 대한 형용사 150개가 제시됐다. 엄마들은 제시된 표현들이 자신과 일치한다고 생각되는 단어를 선택해 버튼을 누른다. 자녀에 관한 단어 역시 엄마 자신이 생각하기에 내 아이와 일치하는 것이라고 판단되면 버튼을 누른다. 타인에 대한 정보를 판단할 때도 마찬가지 방법으로 이뤄졌다.

이 실험은 엄마의 뇌가 엄마 본인과 타인, 그리고 자녀를 판단할 때 각각 어떻게 달라지는지 보여준다. 인간의 뇌는 자기 자신에 대한 정보를 판단할 때 ‘내측전전두엽(Medial Prefrontal Cortex)’이 활성화된다. 이는 사회적 정보 처리와 관련된 뇌 부위로, 자기 자신을 생각할 때 주로 활성화되는 영역이다. 반대로 타인에 대한 정보를 판단할 때는 ‘등측전전두엽 (Dorsal Medial Prefrontal Cortex)’이 활성화된다.

모성 비교 실험이 진행되는 동안 엄마의 뇌에서 활성화되는 뇌 영역은 뇌 스캔을 통해 뚜렷하게 나타난다. 먼저 엄마들이 자신에 관한 단어를 판단할 때 자기 정보 판단 영역인 내측전전두엽이 활성화됐다. 타인을 판단할 때는 등측전전두엽이 활성화됐다.

그렇다면 엄마의 뇌는 엄마 자신도 아니고 타인도 아닌 자녀를 과연 어떤 존재로 인식하고 있을까? 실험 결과, 놀랍게도 엄마가 자녀에 대한 정보를 판단할 때 자기 판단 뇌의 영역, 즉 자기 자신을 생각할 때 활성화되는 ‘내측전전두엽’이 활성화됐다. 이러한 결과는 실험에 참여한 한국인과 미국인 엄마 모두에게 동일하게 나타났다.

이 모성 실험 결과가 말해주는 것은 무엇일까. 실험 결과는 엄마의 뇌가 자신과 아이를 동일한 존재로 인식하고 있음을 그대로 보여준다. 즉 엄마는 자녀를 또 다른 자기 자신, ‘분신(分身)’으로서 뇌리에 깊이 각인하고 있는 것이다.

실험 결과를 놓고 심리학 전문가들은 “엄마가 자녀를 자신과 동일하다고 인식하는 동일시 현상이 엄마 뇌 속에서 일어난 것”이라며 “세상의 모든 엄마들이 보편적으로 자신의 자녀를 자신의 일부로 생각하는 경향은 똑같다. 이는 모성이 생물학적으로 존재한다는 결과”라고 진단했다. 엄마의 뇌가 자녀를 자기 자신과 동일시하는 것, 방송은 이것이 자녀에 대한 무조건적인 사랑, 즉 죽음조차 불사하는 모성애가 가능한 이유라고 결론지었다.

그렇다면 엄마의 뇌는 왜 자신과 아이를 같은 존재로 인식하는 것일까? 엄마와 자녀는 태생적으로 떼려야 뗄 수 없는, 보이지 않는 끈으로 긴밀하게 묶여 있는 게 아닐까? 과학자들이 내놓은 연구 결과들을 놓고 보면, 분명 그렇다.

그림 ① 엄마가 자신을 판단할 때 활성화된 뇌 영역(내측전전두엽, 노란색 부분) / 엄마가 타인을 판단할 때 활성화된 뇌 영역(등측전전두엽, 파란색 부분)
그림 ② 엄마가 자신을 판단할 때와 자녀를 판단할 때 활성화된 뇌 영역(동일함)
출처 : EBS 다큐프라임 ‘마더쇼크’ 제2부 ‘엄마 뇌 속에 아이가 있다’편 동영상 캡쳐

엄마와 자녀를 하나로 묶는 끈, 마이크로키메리즘

과학자들의 연구 결과에 따르면, 엄마와 자녀는 ‘마이크로키메리즘(Microchimerism)’이라고 불리는 신비한 메커니즘을 통해 불가분의 관계로 묶여 있다.

‘마이크로(Micro)’는 ‘소량’이라는 뜻이다. ‘키메리즘(Chimerism)’은 ‘유래가 다른 여러 부분으로 구성되는 원리’라는 뜻으로, ‘합성’이라는 의미를 갖고 있는 ‘키메라(chimera)’1에서 유래한 단어다. 모든 포유동물은 임신을 하면 태아와 모체가 상호 유전자와 세포를 교환한다. 따라서 한 개체 내에 서로 다른 유전적 성질을 가지는 동종의 조직이 공존하게 되는데, 이것이 바로 마이크로키메리즘이다.

사람 역시 마찬가지다. 모든 사람은 자신의 몸속에 과거 모체에 있을 때 엄마의 몸에서 얻은 엄마의 세포를 갖고 있다. 약 60년 전 과학자들은 엄마의 세포가 태아의 몸으로 들어가서 뿌리를 내리는 ‘모체 마이크로키메리즘(Maternal Microchimerism)’ 현상의 증거를 발견했다.

당시 한 보고서는 모체의 피부암 세포가 태반과 태아에게 유입된다는 사실을 밝혔다. 이후 생물학자들은 정상적인 엄마의 혈액 세포가 태아에게 유입될 수 있다는 사실을 인식하기 시작했다. 미국 시애틀의 프레드 허친슨 암 연구센터의 면역학자 J. 리 넬슨(J. Lee Nelson)과 동료들은 32명의 건강한 여자 혈액을 조사해 그들 중 7명이 자신의 엄마에게서 얻은 백혈구를 지니고 있다는 사실을 발견했다.

그렇다면 반대로 태아의 세포가 엄마의 몸에 유입되어 뿌리를 내릴 수도 있을까? 물론이다. 모체와 태아는 임신 기간 중 쌍방향 세포 교류를 한다.

과학자들은 임신을 경험한 모든 엄마가 태아에서 유입된 태아의 세포를 갖고 있다는 사실을 밝혀냈다. 태아의 세포가 엄마의 몸으로 흘러들어가서 뿌리를 내리는 ‘태아마이크로키메리즘(Fetal Microchimerism)’ 현상에 관한 첫 기록은 1893년으로, 당시 독일의 한 병리학자가 임신 중 고혈압 장애로 사망한 여성들의 폐에서 태아의 세포가 모체로 이전되는 증거들을 찾았다. 이후 스탠포드 의과대학의 레오나드 A. 헤르첸버그(Leonard A.Herzenberg)와 그의 동료들 또한 남아를 임신한 여성들의 혈액에서 남성을 결정짓는 성염색체인 Y염색체를 가진 세포들을 발견했다.

여성은 X염색체 두 개를 가지고 있기 때문에 그 세포는 임신 중 태아에서 유래된 것이 분명했다. 터프츠 의료센터(Tufts MedicalCeter)의 유전학자 다이아나 W. 비안치(Diana W. Bianchi) 또한 이미 수십 년 전에 남자 아이를 출산한 경험이 있는 여성들의 몸에서 남성 DNA를 발견했다.

과학자들의 연구 결과에 따르면, 모체와 태아 간의 마이크로키메리즘 세포는 심장, 간, 폐, 신장, 골수, 피부, 혈액, 갑상샘 등 다양한 인간 조직에서 발견되었다. 과학자들은 여성의 몸에서 발견된 Y염색체가 임신 중 남자 태아에서 유입된 세포가 뿌리를 내린 것이라고 분석한다. 임신한 여자 중 80~90%의 혈액에서 태아의 DNA를 찾을 수 있는데, 이는 엄마의 자궁에서 태아의 세포가 태반을 지나 엄마의 몸 안으로 들어간 것이다.

여성의 몸에서 Y염색체가 발견된 것이 엄마의 몸이 남아 태아하고만 세포 교환을 하는 것을 의미하는 건 아니다. 엄마와 딸은 둘 다 X염색체만 가지고 있기 때문에 엄마의 몸에서 딸의 흔적을 찾기는 어렵다. 그러나 딸 역시 아들과 마찬가지로 엄마의 몸 구석구석에 자신의 흔적들을 남겨놓은 것이 분명하다고 과학자들은 말한다.

모체와 태아 간 마이크로키메리즘 세포는 엄마와 태아의 몸 곳곳에서 발견된다.(모체와 태아 간 마이크로키메리즘 세포가 정착하는 부분)
출처: J. 리 넬슨, ‘너의 세포는 나의 세포’, Scientific American, 2008. 2월호 75면 그림 인용

엄마 몸속에서 공생하는 자녀의 세포

이렇게 마이크로키메리즘을 통해 엄마의 몸에 자리 잡은 자녀의 세포는 엄마의 몸속에서 어떤 역할을 할까. 일반적으로 골수이식이나 수혈을 통해서 몸속에 들어간 타인의 세포들은 면역거부반응 등으로 인해 부작용이 일어나거나 면역체계의 공격을 받아 곧 사라지게 된다.

그러나 모체와 태아 간 마이크로키메리즘에 의해 자리 잡은 세포들은 길게는 수십 년까지 계속 분열, 생장하는 특성을 갖고 있다. 마이크로키메리즘 세포들은 출산한 지 25년 이상 지난 후에도 모체 혈액에서 발견되며, 출산 20년 후 간 조직에서 발견된 경우도 있다.

출산 후 지속적으로 남아있는 마이크로키메리즘 세포는 모체나 태아의 면역에 관여한다. 이 경우 때로는 질병을 유발하는 부정적인 면도 있지만, 대체로 모체에 유입된 태아의 세포는 엄마 몸의 상처 부위에 들어가 조직을 재생시키는 역할을 한다고 알려져 있다.

태아의 세포가 모체의 조직 복구 과정에 참여하는 전구체(precursor, 어떤 물질대사나 반응에서 특정 물질이 되기 전 단계의 물질)의 역할을 해서 모체에 이익을 준다는 것이다. 실제 태아의 세포는 엄마의 유방암과 류머티스 관절염을 개선하거나 완화하는 데 큰 역할을 하는 것으로 나타났다. (빠짐) 어떤 과학자들은 여성이 남성보다 오래 사는 경향이 엄마가 태아를 통해 신선한 세포를 제공받았기 때문이라고 설명하기도 한다.

모체에 유입된 태아의 세포는 어머니의 심장 손상을 복원하는 데도 큰 도움을 준다. 미국 뉴욕의 마운트 시나이 의료센터의 히나 초드리(Hina Chaudhry) 박사팀은 임신을 한 여성이 심근증이나 심장마비 등이 발생했을 때 일반인보다 더 회복이 빠르다는 데 초점을 맞추고, 태아 세포가 여성의 심장 손상을 복구하는 데 도움을 주는지 여부를 조사했다.

연구 결과 2011년 11월 미국 심장학회지 ‘AHA(American Heart Association)’에서 생쥐가 임신하면 태아의 세포가 모체의 심장으로 들어가 새로운 심근 세포가 되며, 이 세포가 심장 손상을 복원하는 데 도움을 준다는 사실을 밝혔다. 이러한 과학적 사실을 발견한 초드리 박사는 “어머니 뇌에 들어간 태아의 세포 역시 신경세포로 자라날 것”이라며 “태아의 세포가 어머니의 뇌를 질병으로부터 보호하는 것이 틀림없다”고 말하기도 했다.

엄마는 평생 동안 머리에 자녀를 품고 산다

그러나 최근까지 과학자들은 인간의 경우, 엄마의 뇌를 제외한 전신(全身)에서 태아의 세포가 모체에 뿌리내리는 마이크로키메리즘이 발생한다고 보았다. 인간의 뇌에서는 모체와 태아 간 마이크로키메리즘이 불가능하다고 여긴 것이다. 이유는 ‘혈뇌장벽(Bloodbrain barrier)’ 때문이다.

모든 사람의 뇌에는 혈뇌장벽이 있다. 이것은 말 그대로 ‘혈액과 뇌를 둘러싼 액체 사이에 있는 장벽’으로, 뇌로 가는 모세혈관 벽의 내피 세포들이 단단히 결합되어 있어서 대부분의 화학 물질이 뇌로 들어갈 수 없게 차단하여 뇌를 보호하는 역할을 한다. 즉 약물이나 병원체는 물론 해로운 물질이 피를 타고 뇌의 중추신경계로 유입되는 것을 전면 차단해준다. 과학자들은 이 혈뇌장벽이 모체와 태아 간 세포 교환을 막기 때문에 엄마의 뇌 속에 자녀의 세포가 유입될 여지가 없다고 본 것이다.

그러나 과학자들은 실험용 암컷 생쥐의 뇌에서 Y염색체를 가진 세포를 찾아냈다. 암컷에서 발견된 Y염색체는 임신 과정에서 수컷 태아로부터 받은 세포가 확실했다. 여기서 프레드 허친슨 암 센터의 연구진은 엄마의 뇌 속에 태아의 세포가 유입될 수 있는지, 또 유입이 되었다면 혈뇌장벽을 뚫고 어떻게 유입된 것인지 등 몇 가지 의문을 갖고 연구를 시작했다. 그리고 이들은 2012년 9월 26일, 국제 학술지 ‘플로스 원(PLOS ONE)’을 통해 연구 결과를 발표했다. 결론은 남아를 출산한 적이 있는 여성의 뇌 영역 곳곳에 Y염색체가 존재한다는 것이다. 이 연구는 여성의 뇌에서 남성의 DNA를 찾은 최초의 연구이다.

프레드 허친슨 암센터 윌리엄 챈(William F. N. Chan) 박사팀은 32~101세에 사망한 59명의 여성의 뇌 조직을 얻어, 여기에 Y염색체가 존재하는지 검사했다. 검사 결과, 검체의 3분의 2에 달하는 63%의 여성 뇌 조직에서 Y염색체를 발견했다. 연구팀은 이 Y염색체가 임신 중 태아로부터 전달된 것이라고 밝혔다. 챈 박사는 언론을 통해 “여성이 임신을 하면 뇌는 혈뇌장벽에 변화가 생기면서 남자 태아 조직이 뇌에 쉽게 들어온다. 이번 연구 결과를 통해 이 같은 마이크로키메리즘이 생긴다는 사실이 입증됐다”고 설명했다.

연구팀은 또 태아 세포가 엄마의 질병을 개선하는 데 도움을 준 것처럼, 엄마의 뇌 곳곳에 유입된 태아의 세포 또한 알츠하이머 곧 치매의 발병을 완화하는 데 적지 않은 도움을 준다고 보고했다. 치매에 걸린 여성이 치매에 걸리지 않은 여성보다 태아의 유전자를 적게 가진 것으로 나타났는데, 이는 Y염색체, 즉 태아의 세포가 질병으로부터 엄마의 뇌를 보호하는 역할을 하였음을 시사한다.

더불어 엄마의 혈뇌장벽을 뚫고 들어가서 뿌리를 내린 태아의 세포가 소멸하지 않고 상당히 오랜 기간 엄마의 뇌 속에서 살고 있었다는 사실도 밝혀냈다. 이번 연구에서 Y염색체가 발견된 가장 나이 많은 여성은 94세였다. 이는 임신과 출산이 끝난 수십 년 뒤까지도 태아의 세포가 엄마의 뇌 속에 여전히 존재했음을 알려준다. 결국 엄마는 평생 동안 자신의 뇌 속에 자식을 품고 살았던 것이다.

어머니, 오직 자녀의 생명 위해 프로그래밍된 존재

다수의 과학자들은 여성이 엄마라는 존재가 되면서 이전과는 전혀 다른 사람이 된다는 데 공통된 견해를 갖고 있다. 여성의 몸이 자녀를 갖게 되면 마치 자녀를 위해 존재하는 수호신인 것처럼 든든한 전사의 기질로 바뀐다는 것이다. 전문가들은 엄마의 몸에 유입되어 뿌리를 내린 자녀의 세포들이 엄마를 원더우먼 같은 여전사로 바꾸는 데 특정한 역할을 한다고 보고 있다.

심리학자들도 ‘어머니의 혈관으로 들어간 태아의 세포가 뇌의 특정 영역으로 가서 자녀를 보호하는 마음을 이끌어 낸다’고 설명한다.

모성은 ‘어미 모(母)’에 ‘성질 성(性)’, 즉 ‘어머니로서 가지는 본래의 성질’을 말한다.

어머니는 자녀를 갖는 순간부터 오로지 자식을 위해 살아가는 존재인 것처럼 자식의 생활과 생명을 위해 갖은 노력을 다한다. 또한 거기 수반되는 자신의 아픔과 상처쯤은 전혀 아랑곳하지 않는다. 자식 일이라면 어떤 고통과 희생이라 하더라도 묵묵히 감내하고, 생명까지도 아낌없이 버린다. 이런 지극한 희생과 사랑은 엄마이기 때문에 가능하다.

하나님께서는 열 달 동안 자녀를 엄마의 몸 안에 있게 하시고, 그 기간 동안 자녀의 세포를 엄마의 온몸과 두뇌 구석구석에 새기도록 하셨다. 이렇게 엄마는 자신의 몸과 뇌 속에 태아의 세포를 평생 동안 품고 자식을 위해 헌신하고 생명까지 바치는 존재가 되도록 프로그래밍 되었다.

그럼으로써 엄마는 자신의 생명이 다하는 날까지 오직 정성과 사랑과 희생으로 자녀를 돌보고 자녀의 생명을 지키는 존재가 된 것이다.

“내가 네게 잉태하는 고통을 크게 더하리니 네가 수고하고 자식을 낳을 것이며” 창 3장 16절

“하와…그는 모든 산 자의 어미가 됨이더라” 창 3장 20절

열 달이라는 긴 시간 동안 자녀를 잉태하고 수고하여 자녀를 출산한 뒤, 오로지 자녀의 생명을 지키도록 프로그래밍된 존재, 어머니. 자녀를 대신해 단 하나밖에 없는 생명까지 아낌없이 버릴 수 있었던 위대한 모성의 신비, 그 베일을 벗겨보니 어머니는 당신의 몸속 곳곳, 그리고 머릿속에 자녀인 나를 품고 있었다. 평생 동안….

참고자료
마더쇼크 제2부 ‘엄마 뇌 속에 아이가 있다’ 편, EBS 다큐프라임(2011. 5. 31. 방영)
J. 리 넬슨, ‘너의 세포는 나의 세포’, 사이언티픽 아메리칸(2008. 2월호 p. 72~79)
‘여성의 뇌에서 남성 DNA 발견’, 프레드 허친슨 암연구센터 보도자료(2012. 9. 26.)
윌리엄 F. N. 챈, ‘인간 여성의 뇌에서 남성 마이크로키메리즘 발생’, 플로스 원(2012. 9. 26.)
‘여성의 두뇌는 남성 DNA를 갖고 있다’, 메디컬 뉴스투데이(2012. 9. 27.)
이영완, ‘어머니의 뇌에는 아들과 딸이 산다’, 조선일보(2012. 10. 10.)
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