Cada respiración deja una huella en la actividad cerebral, según investigación científica

Conexión cerebro-respiración más compleja de lo esperado

El cerebro es capaz de registrar las sutiles variaciones que se producen de una respiración a otra, y las respiraciones individuales en reposo influyen directamente en las ondas cerebrales, según sugiere un estudio de la Universidad de California en San Diego (EEUU) que publica Journal of Neuroscience.

La respiración influye en el pensamiento, la atención, la memoria, la percepción, la regulación emocional y la salud mental en general, al afectar a la actividad de diversas áreas del cerebro. Una de las formas en que incide sobre la actividad cerebral es a través de su relación con los patrones rítmicos de la actividad neuronal, conocidos como ondas cerebrales.

Metodología del estudio

A partir de una población de pacientes con epilepsia a los que se les había implantado electrodos cerebrales con fines terapéuticos, los investigadores compararon las formas de las ondas cerebrales con las formas complejas y variables que crean las respiraciones individuales.

La forma creada por la inhalación y la exhalación se correspondía con la forma de la actividad neuronal generalizada en las áreas cerebrales que regulan las emociones, la motivación, el placer, el pensamiento, la atención y la memoria.

Para el estudio, se representó cada respiración como un patrón ondulado, en el que los picos y valles se corresponden con los cambios en el flujo de aire al inhalar y exhalar. Luego se comparó la forma de cada onda respiratoria con el patrón correspondiente de actividad eléctrica en el cerebro. Este enfoque captura las sutiles diferencias en la sincronización, el volumen y la forma de una respiración a otra, diferenciándose de una simple medición de la frecuencia respiratoria.

Hallazgos clave

Cada respiración en reposo se corresponde con la forma de las ondas cerebrales, lo que sugiere que las respiraciones individuales pueden influir en los procesos mentales que afectan a la calidad de vida.

"Cada respiración tiene, por así decirlo, una huella en cuanto a su impacto en la actividad cerebral y el estado mental", señaló Eena Kosik-Rose, una de las firmantes del estudio.

Una inhalación más prolongada, una exhalación más lenta u otros cambios en la duración y la intensidad de una respiración se reflejan en los patrones correspondientes de actividad neuronal. Esta conexión revela una relación mucho más precisa entre la respiración y el cerebro de lo que pueden captar las medidas tradicionales, como las respiraciones por minuto.

Control voluntario de la respiración

Los seres humanos tienen un gran control voluntario sobre la respiración, lo que permite modificar conscientemente su ritmo, que normalmente es automático, para actividades como hablar o cantar.

"Puedes detener la respiración durante varios segundos, hacer una inspiración muy profunda o una espiración superficial. Lo que estamos demostrando es que esas diferencias en el patrón de cada respiración se reflejan en el patrón de la actividad cerebral", agregó Kosik-Rose.

La investigación muestra que la relación entre la respiración y la actividad neuronal es mucho más compleja de lo que se pensaba anteriormente, según afirmó Bradley Voytek, también firmante del estudio.

Perspectivas futuras

Los autores advierten que el estudio se basó en registros intracraneales de gran precisión con personas sometidas a monitorización de la epilepsia; por ello, los resultados deberán verificarse también mediante métodos no invasivos y en poblaciones más amplias.

No obstante, la idea central es sencilla: una respiración es más que un número. Cada inhalación y exhalación contiene información y el cerebro parece seguir esa información con una precisión notable, respiración a respiración, ciclo a ciclo, resaltó la Universidad de California.

El equipo tiene previsto evaluar ahora si el control de la forma en que respiramos influye en la cognición y la salud mental, lo que podría abrir nuevas perspectivas en el tratamiento de trastornos neurológicos y psicológicos.