Científicos del Northwestern Medicine han descubierto por primera vez que el ritmo de la respiración crea actividad eléctrica en el cerebro humano que facilita juicios emocionales y memoria.
Crédito: Rice University
Estos efectos en la conducta dependen críticamente si inhala o exhala y si respiras por la nariz o la boca.
En el estudio, los individuos fueron capaces de identificar un rostro temeroso más rápidamente si se encontraron con la cara en respiración en comparación con respiración hacia fuera. Los individuos también eran más propensos a recordar un objeto si lo encontraban al momento de inhalar el aire que al exhalar. El efecto desapareció si la respiración fue a través de la boca.
"Uno de los principales hallazgos de este estudio es que hay una dramática diferencia en actividad cerebral en la amígdala y el hipocampo durante la inhalación con la exhalación,", dijo la autora principal Christina Zelano, profesora asistente de Neurología en la Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Cuando respiras, hemos descubierto que estás estimulando las neuronas en la corteza olfatoria, la amígdala y el hipocampo, en el sistema límbico".
El estudio fue publicado el 6 de diciembre en el Journal of Neuroscience.
El autor senior es Jay Gottfried, profesor de Neurología en la Feinberg.
Los científicos del Northwestern Medicine descubrieron por primera vez estas diferencias en la actividad cerebral mientras estudiaban siete pacientes con epilepsia que fueron programados para cirugía de cerebro. Una semana antes de la cirugía, un cirujano implantó electrodos en los cerebros de los pacientes para identificar el origen de sus convulsiones. Esto permitió a los científicos adquirir datos electro-fisiológicos directamente en sus cerebros. Las señales eléctricas registradas mostraron que la actividad cerebral fluctuó con la respiración. La actividad se produce en áreas del cerebro donde se procesan las emociones, la memoria y olores.
Este descubrimiento ha llevado a los científicos a preguntarse si las funciones cognitivas asociadas con estas áreas del cerebro — en particular miedo de procesamiento y memoria, también puede verse afectada por la respiración.
La amígdala está fuertemente vinculada al procesamiento emocional, en especiales emociones relacionadas con el miedo. Por lo que los científicos le pidieron unos 60 temas para tomar decisiones rápidas sobre expresiones emocionales en el entorno de laboratorio durante la grabación de su respiración. Presentado con fotos de caras con expresiones de temor o de sorpresa, que los temas tuvieron que indicar, tan rápido como pudieron, que emoción expresaba cada cara.
Cuando las caras fueron encontradas durante la inhalación, los sujetos se reconocen como temerosos más rápidamente que cuando encontraron caras durante la espiración. Esto no era cierto para las caras expresando sorpresa. Estos efectos disminuyen cuando los sujetos realizan la misma tarea al respirar por la boca. Así, el efecto fue específico de estímulos temerosos solo durante la respiración nasal .
En un experimento para evaluar la función de memoria, vinculada al hipocampo — los mismos temas muestran imágenes de objetos en una pantalla de ordenador y se les dijo que los recordaran. Más tarde, se les pidió recordar esos objetos. Los investigadores encontraron que la memoria era mejor si las imágenes fueron encontradas durante la inhalación.
Los resultados implican que la respiración rápida puede conferir una ventaja cuando alguien está en una situación peligrosa, dijo Zelano.
"Si usted está en un estado de pánico, su ritmo de respiración se vuelve más rápido," dijo Zelano. "Como resultado puedes pasar proporcionalmente más tiempo inhalando que cuando estás en un estado de calma. Por lo tanto, la respuesta innata de nuestro cuerpo al miedo con la respiración más rápido podría tener un impacto positivo en la función cerebral y el resultado en tiempos más rápidos de respuesta a estímulos peligrosos en el ambiente."
Otro conocimiento potencial de la investigación en los mecanismos básicos de la meditación están centrados en la respiración. "Cuando inhalas, estás en un sincronización de oscilaciones del cerebro a través de la red límbica de sentido", señaló Zelano.
Estos efectos en la conducta dependen críticamente si inhala o exhala y si respiras por la nariz o la boca.
En el estudio, los individuos fueron capaces de identificar un rostro temeroso más rápidamente si se encontraron con la cara en respiración en comparación con respiración hacia fuera. Los individuos también eran más propensos a recordar un objeto si lo encontraban al momento de inhalar el aire que al exhalar. El efecto desapareció si la respiración fue a través de la boca.
"Uno de los principales hallazgos de este estudio es que hay una dramática diferencia en actividad cerebral en la amígdala y el hipocampo durante la inhalación con la exhalación,", dijo la autora principal Christina Zelano, profesora asistente de Neurología en la Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Cuando respiras, hemos descubierto que estás estimulando las neuronas en la corteza olfatoria, la amígdala y el hipocampo, en el sistema límbico".
El estudio fue publicado el 6 de diciembre en el Journal of Neuroscience.
El autor senior es Jay Gottfried, profesor de Neurología en la Feinberg.
Los científicos del Northwestern Medicine descubrieron por primera vez estas diferencias en la actividad cerebral mientras estudiaban siete pacientes con epilepsia que fueron programados para cirugía de cerebro. Una semana antes de la cirugía, un cirujano implantó electrodos en los cerebros de los pacientes para identificar el origen de sus convulsiones. Esto permitió a los científicos adquirir datos electro-fisiológicos directamente en sus cerebros. Las señales eléctricas registradas mostraron que la actividad cerebral fluctuó con la respiración. La actividad se produce en áreas del cerebro donde se procesan las emociones, la memoria y olores.
Este descubrimiento ha llevado a los científicos a preguntarse si las funciones cognitivas asociadas con estas áreas del cerebro — en particular miedo de procesamiento y memoria, también puede verse afectada por la respiración.
La amígdala está fuertemente vinculada al procesamiento emocional, en especiales emociones relacionadas con el miedo. Por lo que los científicos le pidieron unos 60 temas para tomar decisiones rápidas sobre expresiones emocionales en el entorno de laboratorio durante la grabación de su respiración. Presentado con fotos de caras con expresiones de temor o de sorpresa, que los temas tuvieron que indicar, tan rápido como pudieron, que emoción expresaba cada cara.
Cuando las caras fueron encontradas durante la inhalación, los sujetos se reconocen como temerosos más rápidamente que cuando encontraron caras durante la espiración. Esto no era cierto para las caras expresando sorpresa. Estos efectos disminuyen cuando los sujetos realizan la misma tarea al respirar por la boca. Así, el efecto fue específico de estímulos temerosos solo durante la respiración nasal .
En un experimento para evaluar la función de memoria, vinculada al hipocampo — los mismos temas muestran imágenes de objetos en una pantalla de ordenador y se les dijo que los recordaran. Más tarde, se les pidió recordar esos objetos. Los investigadores encontraron que la memoria era mejor si las imágenes fueron encontradas durante la inhalación.
Los resultados implican que la respiración rápida puede conferir una ventaja cuando alguien está en una situación peligrosa, dijo Zelano.
"Si usted está en un estado de pánico, su ritmo de respiración se vuelve más rápido," dijo Zelano. "Como resultado puedes pasar proporcionalmente más tiempo inhalando que cuando estás en un estado de calma. Por lo tanto, la respuesta innata de nuestro cuerpo al miedo con la respiración más rápido podría tener un impacto positivo en la función cerebral y el resultado en tiempos más rápidos de respuesta a estímulos peligrosos en el ambiente."
Otro conocimiento potencial de la investigación en los mecanismos básicos de la meditación están centrados en la respiración. "Cuando inhalas, estás en un sincronización de oscilaciones del cerebro a través de la red límbica de sentido", señaló Zelano.
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