Uno studio ha scoperto che ogni respiro è strettamente collegato ai modelli di attività neurale nel cervello coinvolti nella cognizione, nelle emozioni e nella memoria, suggerendo che il cervello rilevi sottili variazioni tra un respiro e l’altro.
I cambiamenti nella respirazione, come un’inspirazione più lunga o un’espirazione più lenta, si riflettono in corrispondenti modelli di attività neurale, rivelando una connessione molto più precisa tra la respirazione e il cervello rispetto alle misure tradizionali come il numero di respiri al minuto.
«Ogni singolo respiro è diverso», ha affermato la prima autrice Eena Kosik-Rose, dottoranda presso il dipartimento di scienze cognitive dell’Università della California di San Diego.
«Si può sospendere la respirazione per diversi secondi, fare un respiro molto profondo o un’espirazione superficiale. Quello che stiamo dimostrando è che queste differenze nella forma di ogni respiro si riflettono nella forma dell’attività cerebrale», ha aggiunto Kosik-Rose.
Per lo studio, pubblicato sul Journal of Neuroscience, i ricercatori hanno rappresentato ogni respiro come un andamento ondulatorio, con i picchi e le depressioni corrispondenti alle variazioni del flusso d’aria mentre una persona inspira ed espira.
L’andamento di ciascuna onda respiratoria è stato confrontato con il corrispondente andamento dell’attività elettrica nel cervello.
A differenza di una semplice misurazione della frequenza respiratoria, questo approccio consente di cogliere le sottili differenze di tempistica, volume e forma tra un respiro e l’altro, hanno affermato i ricercatori.
«Sfruttando le registrazioni invasive dell’attività cerebrale di 16 partecipanti (8 donne e 8 uomini), abbiamo riscontrato un accoppiamento tra le forme d’onda respiratorie e quelle neurali, respiro per respiro e ciclo per ciclo, nelle regioni limbiche e corticali del proencefalo», hanno scritto gli autori.
Studi precedenti hanno dimostrato che la tempistica della respirazione può influenzare l’attenzione e la memoria.
È emerso che le persone ottengono risultati leggermente migliori in un compito di memoria quando ricevono informazioni durante l’inspirazione piuttosto che durante l’espirazione.
Il controllo del respiro viene utilizzato anche per aiutare a calmare le persone che manifestano sintomi di disturbo da stress post-traumatico (PTSD).
«I nostri risultati dimostrano che l’interazione tra respirazione e attività neurale è molto più complessa di quanto si ritenesse in precedenza, e il nostro approccio apre nuove strade per studiare queste interazioni tra il sistema nervoso periferico e quello centrale in modo più solido e temporalmente preciso», ha affermato il team.
I ricercatori hanno affermato che i risultati offrono un nuovo modo per studiare uno dei ritmi più fondamentali del corpo.
Lo studio potrebbe, in futuro, contribuire a comprendere meglio le condizioni in cui il rapporto tra respirazione e cervello subisce pericolose alterazioni, come nel caso della morte improvvisa e inaspettata in epilessia (SUDEP) e della sindrome della morte improvvisa del lattante (SIDS), hanno aggiunto.
«Ricerche future potrebbero verificare se il modello respiratorio fornisca un segnale di allarme che indichi l’imminente arresto respiratorio nei casi di SUDEP o SIDS», ha dichiarato il coautore Bradley Voytek, professore e presidente del dipartimento di scienze cognitive.
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