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Estrés, ansiedad, miedo: estas emociones intensas pueden provocar hiperventilación, también conocida como “respiración ansiosa”. Para estabilizar esta turbulencia emocional, regular la respiración mediante ejercicios de meditación o yoga es un método eficaz. Un estudio reciente exploró cómo ralentizar conscientemente la respiración puede ayudar a volver a un estado emocional estable, revelando un circuito cerebral que puede estar muy involucrado. Según los investigadores, un grupo de neuronas conectadas al tronco del encéfalo coordina la respiración con el estado emocional. Un avance que abre el camino a tratamientos dirigidos a la hiperventilación y los trastornos de estrés postraumático.
El síndrome de hiperventilación grave suele manifestarse durante ataques de ansiedad o episodios estresantes. Aunque generalmente no es grave, sigue siendo debilitante porque las personas intentan compensar la sensación de falta de aire respirando más rápida y profundamente. Este aumento de los niveles de oxígeno puede provocar alteraciones visuales, mareos y sofocos y, si no se controla, tetania (pérdida de control muscular) seguida de malestar. Diversas disciplinas del bienestar recomiendan ejercicios de respiración lenta, inspirados en el yoga o la meditación, para calmar este síndrome.
Mark Krasnow, profesor de bioquímica de la Universidad de Stanford, apoya estas prácticas y afirma que dominar la respiración profunda proporciona efectos relajantes al cuerpo. En 2017, Krasnow y sus colegas realizaron un estudio destinado a comprender mejor cómo la conciencia de la respiración puede aliviar la hiperventilación.
A través de experimentos en modelos de ratón, descubrieron un conjunto de neuronas en la base del tronco encefálico implicadas en la comunicación entre la respiración y la relajación. En su estudio, publicado en la Biblioteca Nacional de Medicina, escriben: “
Identificamos una subpoblación neuronal en el complejo pre-Bötzinger de ratón (preBötC), principal generador del ritmo respiratorio, que regula el equilibrio entre las conductas de calma y excitación. ».
En un estudio más reciente, los neurocientíficos del Instituto Salk exploraron más a fondo los mecanismos conscientes de regulación respiratoria en el tronco del encéfalo. “ El cuerpo se autorregula naturalmente mediante la respiración profunda. Armonizar nuestra respiración con nuestras emociones nos parece intuitivo, pero no sabíamos cómo funciona en el cerebro », explica Sung Han, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa.
Neuronas dACC (verde) en el cerebro de un ratón. © Instituto Salk
Al reconocer el vínculo imperceptible pero obvio entre los patrones respiratorios y el estado emocional, Han y su equipo plantearon la hipótesis de la participación de la corteza frontal del cerebro, conocida por orquestar pensamientos y comportamientos. Esta corteza interactúa con la médula espinal, responsable en particular de la respiración autónoma. Para corroborar esta hipótesis, el equipo llevó a cabo experimentos en modelos de ratón.
En su estudio, publicado en la revista Neurociencia de la naturalezalos investigadores describen haber rastreado cuidadosamente las conexiones entre diferentes áreas del cerebro, basándose en el análisis de una base de datos de conectividades neuronales. Descubrieron un nuevo circuito respiratorio implicado en la estimulación del estado emocional, luego identificaron neuronas ubicadas en la corteza cingulada anterior que están conectadas directamente a un área intermedia del tronco encefálico en la protuberancia, a su vez conectada a la médula espinal. .
« Al descubrir un mecanismo cerebral específico responsable de ralentizar la respiración, nuestro descubrimiento podría ofrecer una explicación científica de los efectos beneficiosos de prácticas como el yoga y la atención plena para aliviar las emociones negativas, cimentándolas aún más en la ciencia. dice Han.
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Hacia una mejor comprensión de la comunicación entre las neuronas corticales y la médula espinal
Este primer experimento permitió a los investigadores comprender las conexiones físicas entre estas diferentes áreas del cerebro. Luego, los investigadores exploraron cómo se comunican y cómo la activación de la médula espinal podría influir en la respiración. Para ello, registraron la actividad cerebral de modelos de ratón durante una serie de experimentos, exponiéndolos a diversas situaciones estresantes que modificaban su comportamiento. Para activar y desactivar artificialmente parte de las neuronas del circuito corteza-ponto-medular, el equipo utilizó la optogenética.
Los resultados apoyaron la hipótesis inicial. Los científicos descubrieron que cuando se establecía la conexión entre la corteza y la protuberancia, los ratones se comportaban con calma y respiraban lentamente. Por otro lado, ante un estrés intenso, esta comunicación se debilitaba, provocando un aumento de la frecuencia respiratoria. Al activar optogenéticamente el circuito medular-corteza cingulada anterior, se normalizó la frecuencia respiratoria y se disipó la ansiedad.
« Quiero utilizar estos resultados para diseñar una ‘píldora de yoga’ », anunció Han. « Ahora tenemos un circuito cerebral potencialmente seleccionable para crear terapias que puedan ralentizar instantáneamente la respiración e iniciar un estado meditativo y pacífico. », concluye.
