Resumen: Un nuevo estudio concluye que el ritmo de la respiración puede influir en la actividad neuronal y mejorar los recuerdos en la memoria y el “juicio” emocional.

Fuente: Universidad de Northwestern.

La respiración no es sólo para obtener oxígeno; está relacionada con la función cerebral y el comportamiento.

Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto  que el ritmo de la respiración crea una actividad eléctrica en el cerebro humano que mejora los juicios emocionales y el recuerdo de la memoria.

Estos efectos en el comportamiento dependen en gran medida de la inhalación/exhalación y  de la respiración por la nariz o por la boca.

En el estudio, los individuos fueron capaces de identificar una cara temerosa más rápido, si se encontraban con la cara al inhalar, en comparación con la exhalación. También eran más propensos a recordar un objeto si lo veían cuando inhalaban que cuando exhalaban. El efecto desaparecía si se respiraba por la boca.

«Uno de los principales hallazgos de este estudio es que hay una notable diferencia en la actividad cerebral en la amígdala y el hipocampo durante la inhalación, en comparación con la exhalación», dijo la autora principal Christina Zelano, profesora asistente de neurología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. «Cuando se inspira, descubrimos que se estimulan neuronas en la corteza olfativa, la amígdala y el hipocampo, a lo largo de  todo el sistema límbico».

El estudio fue publicado el 6 de diciembre en el Journal of Neuroscience.

El autor principal es Jay Gottfried, profesor de neurología en Feinberg.

Los científicos de Northwestern descubrieron estas diferencias en la actividad cerebral mientras estudiaban siete pacientes con epilepsia que tenían previsto someterse a una cirugía cerebral. Una semana antes de la cirugía, un cirujano implantó electrodos en los cerebros de los pacientes para identificar el origen de sus ataques. Esto permitió a los científicos adquirir datos electro-fisiológicos directamente de sus cerebros. Las señales eléctricas registradas mostraron que la actividad cerebral fluctuaba con la respiración. La actividad se produce en áreas del cerebro donde se procesan las emociones, la memoria y los olores.

Este descubrimiento llevó a los científicos a preguntarse si las funciones cognitivas típicamente asociadas a estas áreas cerebrales -en particular el procesamiento del miedo y la memoria- también podrían verse afectadas por la respiración.

La amígdala está fuertemente ligada al procesamiento emocional, en particular las relacionadas con el miedo. Unos científicos pidieron a 60 inidividuos que decidieran con rapidez sobre expresiones emocionales mientras registraban su respiración. Tenían que mirar imágenes de rostros que mostraban expresiones de miedo o sorpresa, y los sujetos tenían que indicar, tan rápido como pudieran, qué emoción estaba expresando cada rostro

Cuando vieron rostros durante la inhalación, los sujetos los identificaron como temerosos más rápidamente que cuando exhalaban. Esto no se cumplía cuando las caras expresaban sorpresa. En cualquier caso, estos efectos disminuían cuando los sujetos realizaban la misma tarea pero respiraban por la boca. Por lo tanto, el efecto era específico en los estímulos para percibir rostros que expresaban temor durante la respiración nasal solamente.

En un experimento destinado a evaluar la función de la memoria -relacionado con el hipocampo- se mostraron a los mismos sujetos imágenes de objetos en la pantalla de un ordenador y se les dijo que los recordaran. Más tarde, se les pidió que lo hicieran, resultando que el recuerdo era mejor si las imágenes se veían durante la inhalación.

Los hallazgos implican que la respiración rápida puede suponer una ventaja cuando alguien está en una situación peligrosa, dijo Zelano.

«Si estás en un estado de pánico, el ritmo respiratorio se acelera», dijo Zelano. «Como resultado, transcurred proporcionalmente más tiempo inhalando que cuando estás en un estado de calma. Por lo tanto, la respuesta innata de nuestro cuerpo al miedo con una respiración más rápida podría tener un impacto positivo en la función cerebral y resultar tiempos de respuesta más rápidos a estímulos peligrosos en el ambiente».

Otro posible aspecto de la investigación es sobre los mecanismos básicos de la meditación o la respiración enfocada. «Cuando inhalas, en cierto sentido estás sincronizando las oscilaciones cerebrales a través de la red límbica», señaló Zelano.

SOBRE ESTE ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN DE LA MEMORIA

Otros autores del Nortwest son Heidi Jiang, Guangyu Zhou, Nikita Arora, el Dr. Stephan Schuele y el Dr. Joshua Rosenow.

Financiación: El estudio fue apoyado por las subvenciones R00DC012803, R21DC012014 y R01DC013243 del Instituto Nacional de Sordera y Trastornos de la Comunicación de los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente: Marla Paul – Universidad Northwestern
Fuente de la imagen: La imagen de NeuroscienceNews.com es de dominio público.
Fuente de vídeo: El vídeo se atribuye a NorthwesternU.
Investigación original: Resumen para «La respiración nasal entrena las oscilaciones límbicas humanas y modula la función cognitiva» por Christina Zelano, Heidi Jiang, Guangyu Zhou, Nikita Arora, Stephan Schuele, Joshua Rosenow y Jay A. Gottfried en el Journal of Neuroscience. Publicado en línea el 7 de diciembre de 2016 doi:10.1523/JNEUROSCI.2586-16.2016

CITA ESTE ARTÍCULO DE NEUROSCIENCENEWS.COM

Universidad de Northwestern. «El ritmo de la respiración afecta a la memoria y al miedo». Noticias de Neurociencia. NeuroscienceNews, 6 de diciembre de 2016.
http://neurosciencenews.com/memory-fear-breathing-5699/

Resumen

La necesidad de respirar vincula el sistema olfativo de los mamíferos de una manera intrincada, a los ritmos respiratorios cuando se obtiene el aire por la nariz. En los roedores y otros animales pequeños, las lentas oscilaciones de la actividad potencial de campo local son impulsadas a la velocidad de la respiración (∼2-12 Hz) en el bulbo y la corteza olfativa, y las ráfagas oscilatorias más rápidas se acoplan a fases específicas del ciclo respiratorio. Se cree que estos ritmos dinámicos regulan la excitabilidad cortical y coordinan las interacciones de la red, ayudando a dar forma a la codificación olfativa, la memoria y el comportamiento. Sin embargo, mientras que las oscilaciones respiratorias son una marca ubicua de la función del sistema olfativo en los animales, en los humanos no hay pruebas directas de tales patrones. En este estudio, se toman datos del electroencefalograma intracraneal de pacientes con epilepsia médicamente refractaria, lo que permitió probar la hipótesis de que la actividad oscilatoria cortical sería incorporada al ciclo respiratorio humano, aunque a ritmo mucho más lento de ∼0.16-0.33 Hz. Los resultados revelan que la respiración natural sincroniza la actividad eléctrica en la corteza piriforme (olfativa) humana, así como en las zonas cerebrales relacionadas con el sistema límbico, como la amígdala y el hipocampo. Cabe destacar que la potencia oscilatoria alcanzó su punto máximo durante la inspiración y se disipó cuando la respiración se desvió de la nariz a la boca. Experimentos paralelos de comportamiento mostraron que la fase de respiración mejora la discriminación del miedo y la recuperación de la memoria. Nuestros hallazgos proporcionan un marco único para entender el papel fundamental de la respiración nasal en la coordinación de las oscilaciones neuronales para apoyar el procesamiento de los estímulos y el comportamiento.

DECLARACIÓN DE RELEVANCIA. Los estudios en animales han demostrado durante mucho tiempo que la actividad oscilatoria olfativa emerge en línea con el ritmo natural de la respiración, incluso en ausencia de un estímulo de olor. No se comprende bien si el ciclo de respiración induce oscilaciones corticales en el cerebro humano. En este estudio, recogimos datos del electroencefalograma intracraneal de pacientes con epilepsia médicamente intratable, y encontramos pruebas de “arrastre” respiratorio de la actividad potencial de campo local en la corteza piriforme, la amígdala y el hipocampo humanos. Estos efectos disminuyeron cuando la respiración se desvió a la boca, lo que resalta la importancia del flujo de aire nasal para generar oscilaciones respiratorias. Por último, los datos de comportamiento en sujetos sanos sugieren que la fase de respiración influye sistemáticamente en las tareas cognitivas relacionadas con las funciones de la amígdala y el hipocampo.

«La respiración nasal entrena las oscilaciones límbicas humanas y modula la función cognitiva» por Christina Zelano, Heidi Jiang, Guangyu Zhou, Nikita Arora, Stephan Schuele, Joshua Rosenow y Jay A. Gottfried en el Journal of Neuroscience. Publicado en línea el 7 de diciembre de 2016 doi:10.1523/JNEUROSCI.2586-16.2016

Artículo original en inglés: https://neurosciencenews.com/memory-fear-breathing-5699/