Resumen: un nuevo estudio informa que el ritmo de su respiración puede influir en la actividad neuronal que mejora la memoria y el juicio emocional.

Fuente: Northwestern University.

La respiración no es solo para el oxígeno; ahora está vinculado a la función cerebral y el comportamiento.

Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto por primera vez 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 sobre el comportamiento dependen fundamentalmente de si inhala o exhala y si respira por la nariz o la boca.

En el estudio, los individuos pudieron identificar una cara temerosa más rápidamente si se encontraban con la cara cuando respiraban en comparación con exhalar. Las personas también tenían más probabilidades de recordar un objeto si lo encontraban en el aliento inhalado que el exhalado. El efecto desapareció si la respiración era por la boca.

“Uno de los principales hallazgos en este estudio es que hay una diferencia dramática 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 de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. “Cuando respiras, descubrimos que estás estimulando las neuronas en la corteza olfatoria, la amígdala y el hipocampo, en 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 a siete pacientes con epilepsia que estaban programados para una cirugía cerebral. Una semana antes de la cirugía, un cirujano implantó electrodos en el cerebro de los pacientes para identificar el origen de sus convulsiones. Esto permitió a los científicos adquirir datos electrofisiológicos directamente de sus cerebros. Las señales eléctricas registradas mostraron que la actividad cerebral fluctuaba con la respiración. La actividad ocurre 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 con estas áreas del cerebro, en particular el procesamiento del miedo y la memoria, también podrían verse afectadas por la respiración.

La imagen muestra la ubicación de la amígdala en el cerebro.
La amígdala está fuertemente vinculada al procesamiento emocional, en particular a las emociones relacionadas con el miedo. Así que los científicos pidieron a unos 60 sujetos que tomen decisiones rápidas sobre las expresiones emocionales en el entorno del laboratorio mientras registran su respiración. Presentados con imágenes de rostros que mostraban expresiones de miedo o sorpresa, los sujetos tenían que indicar, tan rápido como podían, qué emoción expresaba cada rostro. La imagen de NeuroscienceNews.com es solo para fines ilustrativos.

La amígdala está fuertemente vinculada al procesamiento emocional, en particular a las emociones relacionadas con el miedo. Así que los científicos pidieron a unos 60 sujetos que tomen decisiones rápidas sobre las expresiones emocionales en el entorno del laboratorio mientras registran su respiración. Presentados con imágenes de rostros que mostraban expresiones de miedo o sorpresa, los sujetos tenían que indicar, tan rápido como podían, qué emoción expresaba cada rostro.

Cuando se encontraron rostros durante la inhalación, los sujetos los reconocieron como temerosos más rápidamente que cuando se encontraron rostros durante la exhalación. Esto no era cierto para las caras que expresaban sorpresa. Estos efectos disminuyeron cuando los sujetos realizaron la misma tarea mientras respiraban por la boca. Por lo tanto, el efecto fue específico para estímulos temerosos durante la respiración nasal solamente.

En un experimento destinado a evaluar la función de la memoria , vinculado al hipocampo, a los mismos sujetos se les mostraron imágenes de objetos en una pantalla de computadora y se les pidió que los recordaran. Más tarde, se les pidió que recordaran esos objetos. Los investigadores encontraron que el recuerdo era mejor si las imágenes se encontraban durante la inhalación.

Los hallazgos implican que la respiración rápida puede conferir una ventaja cuando alguien se encuentra en una situación peligrosa, dijo Zelano.

“Si estás en un estado de pánico, tu ritmo de respiración se vuelve más rápido”, dijo Zelano. “Como resultado, pasará proporcionalmente más tiempo inhalando que cuando está 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 dar como resultado tiempos de respuesta más rápidos a estímulos peligrosos en el medio ambiente “.

Otra perspectiva potencial 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.

ACERCA DE ESTE ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN DE MEMORIA
Otros autores del noroeste incluyen Heidi Jiang, Guangyu Zhou, Nikita Arora, el Dr. Stephan Schuele y el Dr. Joshua Rosenow.

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

Fuente: Marla Paul – Northwestern University
Fuente de la imagen: NeuroscienceNews.com La imagen está en el dominio público.
Fuente del video: El video está acreditado a NorthwesternU.
Investigación original: Resumen de “La respiración nasal entorpece 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 Journal of Neuroscience . Publicado en línea el 7 de diciembre de 2016: 10.1523 / JNEUROSCI.2586-16.2016

CITE ESTE ARTÍCULO DE NEUROSCIENCENEWS.COM
MLAAPACHICAGO
Northwestern University. “El ritmo de la respiración afecta la memoria y el miedo”. NeuroscienceNews. NeuroscienceNews, 6 de diciembre de 2016.
http://neurosciencenews.com/memory-fear-breathing-5699/.
Resumen

La respiración nasal entorpece las oscilaciones límbicas humanas y modula la función cognitiva

La necesidad de respirar vincula el sistema olfativo de los mamíferos de manera inseparable con los ritmos respiratorios que atraen el aire a través de la nariz. En roedores y otros animales pequeños, las oscilaciones lentas de la actividad potencial del campo local se conducen a la velocidad de la respiración (–2–12 Hz) en el bulbo olfatorio y la corteza, y las explosiones oscilatorias más rápidas se acoplan a fases específicas del ciclo respiratorio. Se piensa que estos ritmos dinámicos regulan la excitabilidad cortical y coordinan las interacciones de red, ayudando a configurar la codificación, la memoria y el comportamiento olfativos. Sin embargo, si bien las oscilaciones respiratorias son un sello distintivo de la función del sistema olfativo en los animales, en los seres humanos faltan pruebas directas de tales patrones. En este estudio, adquirimos datos de EEG intracraneal de pacientes raros (Ps) con epilepsia refractaria médicamente, lo que nos permite probar la hipótesis de que la actividad oscilatoria cortical se incorporaría al ciclo respiratorio humano, aunque a un ritmo mucho más lento de ∼0.16–0.33 Hz. Nuestros resultados revelan que la respiración natural sincroniza la actividad eléctrica en la corteza piriforme (olfativa) humana, así como en las áreas cerebrales relacionadas con la extremidad, incluida la amígdala y el hipocampo. En particular, el poder oscilatorio alcanzó su punto máximo durante la inspiración y se disipó cuando la respiración se desvió de la nariz a la boca. Experimentos de comportamiento paralelos mostraron que la fase de respiración mejora la discriminación de miedo y la recuperación de la memoria. Nuestros hallazgos proporcionan un marco único para comprender el papel fundamental de la respiración nasal en la coordinación de las oscilaciones neuronales para respaldar el procesamiento y el comportamiento del estímulo. aunque a un ritmo mucho más lento de ∼0.16–0.33 Hz. Nuestros resultados revelan que la respiración natural sincroniza la actividad eléctrica en la corteza piriforme (olfativa) humana, así como en las áreas cerebrales relacionadas con la extremidad, incluida la amígdala y el hipocampo. En particular, el poder oscilatorio alcanzó su punto máximo durante la inspiración y se disipó cuando la respiración se desvió de la nariz a la boca. Experimentos de comportamiento paralelos mostraron que la fase de respiración mejora la discriminación de miedo y la recuperación de la memoria. Nuestros hallazgos proporcionan un marco único para comprender el papel fundamental de la respiración nasal en la coordinación de las oscilaciones neuronales para respaldar el procesamiento y el comportamiento del estímulo. aunque a un ritmo mucho más lento de ∼0.16–0.33 Hz. Nuestros resultados revelan que la respiración natural sincroniza la actividad eléctrica en la corteza piriforme (olfativa) humana, así como en las áreas cerebrales relacionadas con la extremidad, incluida la amígdala y el hipocampo. En particular, el poder oscilatorio alcanzó su punto máximo durante la inspiración y se disipó cuando la respiración se desvió de la nariz a la boca. Experimentos de comportamiento paralelos mostraron que la fase de respiración mejora la discriminación de miedo y la recuperación de la memoria. Nuestros hallazgos proporcionan un marco único para comprender el papel fundamental de la respiración nasal en la coordinación de las oscilaciones neuronales para respaldar el procesamiento y el comportamiento del estímulo. Incluyendo amígdala e hipocampo. En particular, el poder oscilatorio alcanzó su punto máximo durante la inspiración y se disipó cuando la respiración se desvió de la nariz a la boca. Experimentos de comportamiento paralelos mostraron que la fase de respiración mejora la discriminación de miedo y la recuperación de la memoria. Nuestros hallazgos proporcionan un marco único para comprender el papel fundamental de la respiración nasal en la coordinación de las oscilaciones neuronales para respaldar el procesamiento y el comportamiento del estímulo. Incluyendo amígdala e hipocampo. En particular, el poder oscilatorio alcanzó su punto máximo durante la inspiración y se disipó cuando la respiración se desvió de la nariz a la boca. Experimentos de comportamiento paralelos mostraron que la fase de respiración mejora la discriminación de miedo y la recuperación de la memoria. Nuestros hallazgos proporcionan un marco único para comprender el papel fundamental de la respiración nasal en la coordinación de las oscilaciones neuronales para respaldar el procesamiento y el comportamiento del estímulo.

DECLARACIÓN DE SIGNIFICADO 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. El hecho de que el ciclo respiratorio induzca oscilaciones corticales en el cerebro humano es poco conocido. En este estudio, recolectamos datos de EEG intracraneal de pacientes raros con epilepsia intratable desde el punto de vista médico, y encontramos evidencia de arrastre respiratorio de la actividad potencial del campo local en la corteza piriforme humana, la amígdala y el hipocampo. Estos efectos disminuyeron cuando la respiración se desvió a la boca, destacando la importancia del flujo de aire nasal para generar oscilaciones respiratorias. Finalmente, 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 entorpece 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 Journal of Neuroscience . Publicado en línea el 7 de diciembre de 2016: 10.1523 / JNEUROSCI.2586-16.2016

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