Neurocientíficos descubren que la respiración sincroniza la actividad del hipocampo, la amígdala y la corteza prefrontal, influyendo en memoria, emoción y cognición.
Un billón de respiraciones que también gobiernan la mente
Una persona que viva hasta los 80 años tomará hasta mil millones de respiraciones. Aunque el proceso es automático, investigaciones recientes revelan que su ritmo impacta regiones cerebrales clave para la memoria y las emociones.
El neurocientífico Jack L. Feldman, de la Universidad de California en Los Ángeles y coautor de un artículo reciente en el Annual Review of Neuroscience, señaló que la respiración “tiene muchos trabajos” y que “es muy complicada porque constantemente estamos cambiando nuestra postura y nuestro metabolismo, y tiene que coordinarse con todos estos otros comportamientos”.
En los años ochenta, Feldman y sus colegas identificaron la fuente cerebral del ritmo respiratorio: una red de unas 3,000 neuronas en el tronco encefálico de roedores —equivalente a unas 10,000 en humanos— denominada complejo preBötzinger (preBötC). Esas neuronas emiten ráfagas eléctricas rítmicas que dirigen los músculos de la respiración.
El suspiro y el llanto: cuando el cerebro interrumpe el ritmo
En 2016, Feldman y colegas identificaron cuatro pequeñas poblaciones de neuronas responsables de generar los suspiros en roedores, publicando los hallazgos en la revista Nature. Cuando esas neuronas fueron eliminadas con una toxina selectiva, las ratas dejaron de suspirar, pero su respiración continuó con normalidad.
Por otro lado, al inyectar neuropéptidos que activan esas neuronas, las ratas suspiraron diez veces más frecuente de lo habitual. Los investigadores concluyeron que ese circuito le ordena al preBötC interrumpir su programa habitual e iniciar una respiración más profunda.
Asimismo, el neurocientífico Kevin Yackle, de la Universidad de California en San Francisco, investigó cómo el cerebro coordina los llantos de ratones recién nacidos con la respiración. Sus experimentos, publicados en Neuron, mostraron que el llanto rítmico no proviene de una serie de exhalaciones independientes, sino de una sola exhalación prolongada con varias interrupciones breves. Yackle sugiere que esto podría tener implicaciones para entender el lenguaje humano, dado que el número de sílabas por segundo es relativamente constante en todos los idiomas.
La respiración como metrónomo del cerebro
En 2016, el neurocientífico Adriano Tort, de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte en Brasil, descubrió que el ritmo respiratorio actúa como un metrónomo que marca el paso de las oscilaciones theta del hipocampo, una región crítica para el aprendizaje y la memoria. Al principio, el equipo temía que la señal fuera un error técnico, pero experimentos adicionales confirmaron que era real y estaba sincronizada con la respiración.
Al mismo tiempo, la neurocientífica Christina Zelano y colegas hallaron resultados similares en humanos utilizando electrodos colocados en los cerebros de pacientes con epilepsia. La respiración natural sincronizaba la actividad oscilatoria en varias regiones cerebrales, incluyendo el hipocampo y la amígdala. Sin embargo, ese efecto disminuía cuando los sujetos respiraban por la boca, lo que indicó que la retroalimentación sensorial del flujo de aire nasal juega un papel clave.
Los experimentos de Zelano también mostraron efectos conductuales concretos: los participantes identificaban más rápido expresiones de miedo en fotografías cuando las veían durante la inhalación, y recordaban mejor imágenes que se les presentaban mientras inhalaban. Nuevamente, el efecto fue más fuerte cuando respiraban por la nariz.
Memoria de largo plazo y sueño
Investigaciones más recientes apuntan a que el ritmo respiratorio también sincroniza la actividad entre distintas regiones del cerebro. Los neurocientíficos Nikolaos Karalis y Anton Sirota encontraron que la frecuencia respiratoria sincroniza la actividad entre el hipocampo y la corteza prefrontal en ratones durante el sueño, según un estudio publicado en Nature Communications.
Los autores proponen que esa sincronización podría desempeñar un papel en la consolidación de memorias de largo plazo, un proceso que muchos neurocientíficos creen requiere comunicación coordinada entre el hipocampo y la corteza.
Respiración controlada como herramienta terapéutica
Helen Lavretsky, psiquiatra de UCLA y profesora certificada de yoga, ha investigado durante años cómo distintos tipos de meditación afectan el cerebro y los marcadores biológicos del estrés. Entre sus hallazgos destaca que la meditación puede mejorar el rendimiento en pruebas de memoria y alterar la conectividad cerebral en personas mayores con deterioro cognitivo leve.
En estudios más recientes aún no publicados, Lavretsky ha comenzado a explorar si los ejercicios de control de la respiración por sí solos pueden tener efectos terapéuticos. “Incluso siendo psiquiatra, mi investigación busca cómo evitar recetar medicamentos”, indicó. Precisó que los ejercicios respiratorios podrían ser una buena alternativa para muchos pacientes, especialmente con más investigación sobre qué técnicas funcionan mejor para cada condición.
