最新研究表明,你的呼吸方式可能塑造你的记忆方式。呼吸模式不仅仅支持生命,它可能直接影响记忆,既能增强记忆力,也能阻碍记忆力。随着冥想和正念等以呼吸为重点的练习越来越受欢迎,科学家们正在更仔细地研究呼吸的隐藏力量。
呼吸与大脑之间的联系不仅仅是理论上的。研究人员现在认为,你的呼吸节奏可能引导你的大脑如何形成和储存记忆。这一发现可能为治疗精神健康问题和脑部疾病开辟新的途径,为人们提供更多管理自身健康的工具。
延髓如何控制呼吸
呼吸感觉是自动的,但它是由深层大脑活动引导的。这个系统的中心是大脑中一个叫做前博钦格复合体(Pre-Bötzinger Complex,简称PreBötC)的小结构。这个紧密的神经元群就像一个呼吸起搏器,即使在你睡觉时也能保持呼吸稳定。
PreBötC位于延髓中,延髓是大脑中处理无意识呼吸的部分。虽然它在基本生存中的作用是明确的,但科学家们现在意识到它可能会做更多的事情——可能帮助大脑过滤信息和储存记忆。
兵库医科大学的神经科学家中村望说:“呼吸是哺乳动物生命支持的基本行为。虽然呼吸功能对大脑状态的详细影响尚不清楚,但最近的研究表明,呼吸可能在在线大脑状态中发挥重要作用。”
呼吸与记忆之间的神经连接
为了验证这个想法,中村望的团队对经过基因改造的小鼠进行了实验。通过破坏动物通过PreBötC进行的自然呼吸节奏,他们注意到了一种意想不到的效果:记忆丧失。小鼠难以识别物体,并且在与恐惧记忆相关的测试中失败。
记忆表现的下降不是随机的。它揭示了呼吸与认知功能之间的紧密联系。即使是正常呼吸活动的短暂暂停也会对大脑处理和保留信息的方式产生可衡量的影响。
有趣的是,这些呼吸暂停对于大脑的整体功能并非无关紧要。它们影响了海马体的活动,海马体对于长期和短期记忆存储至关重要,尤其是在记忆回忆过程中。当这些小鼠受到不规则呼吸模式的影响时,它们的记忆表现显著提高。然而,减慢它们的呼吸会降低它们的回忆能力。
呼吸转换与记忆表现的联系
该团队之前的一项研究取得了显著的发现。他们发现,在记忆任务期间,呼气到吸气(EI)的转换或吸气开始可能会损害人类的记忆提取。从呼气到吸气的这种转换,无论是在任务开始时还是在任务中途,都会导致回忆信息的速度和准确性下降。
随后的研究通过使用脑部扫描加强了这一说法。这些扫描建立了不良记忆表现与顶颞联合区(temporoparietal junction,简称TPJ)失活之间的相关性——顶颞联合区是一个多功能大脑区域,负责吸收来自内部和外部环境的信息并确定合适的反应。
研究人员进行了类比,推测特定的呼吸模式,包括EI转换,可能会重新初始化TPJ的处理。这种重置可能是导致观察到的小鼠记忆表现差异的一个因素。然而,这些推论需要进一步的验证,尤其是在人类受试者中,这为即将到来的研究指明了一个令人兴奋的方向。
更广泛的意义
虽然呼吸与大脑之间的联系并不新鲜——考虑到呼吸练习长期以来被认为具有镇静作用——但这项研究引入了一个新的视角。正如研究团队所建议的那样,有意识地改变我们的呼吸模式可能具有超越放松的治疗目的。
中村望解释说:“确定呼吸和大脑中分子机制的详细作用是未来研究的主题,以了解压力耐受性的影响。”他进一步强调,“呼吸操纵的方式和呼吸练习的应用对于治疗抑郁症和神经精神疾病至关重要。”
这项发表在《自然通讯》上的卓越研究不仅揭示了我们的呼吸系统和大脑之间错综复杂的通路,还提出了针对一系列大脑和精神健康疾病的变革性治疗方法,从而强调了呼吸的力量。