INVESTIGADORES DESCUBREN LAS "NEURONAS PRANAYAMA"
En la tradición budista tibetana se dice que la mente monta
el caballo de los vientos (rlung). Si bien el concepto de "vientos"
se refiere a la energía sutil, también abarca la respiración y sugiere que la
mente está estrechamente ligada a la respiración.
Esta misma asociación ocurre en el hinduismo con el prana.
Ambas tradiciones entienden que la conciencia y la energía no pueden separarse
(la energía es, en su aspecto más obvio, representada por el aire o el
aliento).
Milenios después los científicos han descubierto que existe
una relación íntima entre la respiración y los estados mentales que, según la
versión de la ciencia, son generados por el cerebro. Kevin Yackle, de la
Universidad de California en San Francisco, ha llamado a un nuevo tipo de
células "neuronas pranayama", debido a su función vinculando el ritmo
respiratorio con una respuesta emocional.
En el estudio realizado
se descubrió que, cuando está neurona era destruida en ratones, éstos
inmediatamente entraban en un estado de relajación. Yackle cree que esto
explica por qué la respiración profunda produce efectos de relajación. Estas
neuronas son responsables del control de la respiración y conectan con una
región que controla el estado de alerta.
En el experimento, mediante un fármaco se logró que sólo
estas neuronas fueran destruidas; cuando esto ocurrió los ratones empezaron a
respirar más lentamente, se dedicaron más a asear su cuerpo y pasaron menos
tiempo explorando y olfateando sus alrededores. Los investigadores describen a
sus ratones como "super chill out".
Los científicos señalan que los resultados sugieren un
potencial terapéutico al poder regular estados emocionales con patrones de
respiración, ya sea que esto ocurra con un entrenamiento (como en el caso del
yoga) o con fármacos que en un futuro podrían desarrollarse para atacar a estas
neuronas, llamadas preBötC.
POR: PIJAMASURF -
04/02/2017
http://pijamasurf.com/2017/04/cientificos_descubren_como_la_respiracion_afecta_los_estados_mentales/
Un estudio muestra cómo la
respiración lenta induce tranquilidad
Los científicos de Stanford han identificado un pequeño grupo
de neuronas que comunica lo que ocurre en el centro de control respiratorio del
cerebro a la estructura responsable de generar excitación en todo el cerebro.
30 DE MARZO DE2017
Mark Krasnow y sus colegas han identificado un pequeño grupo
de neuronas que relacionan la respiración con la relajación, la atención, la
excitación y la ansiedad.
Steve Fisch
Steve Fisch
Intentalo. Respire lenta y suavemente. Una sensación
penetrante de calma desciende. Ahora respira rápido y
frenéticamente. La tensión se monta. ¿Por qué?
Es una pregunta que nunca ha sido respondida por la ciencia,
hasta ahora.
En un nuevo estudio, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de
Stanford y sus colegas han identificado un puñado de células nerviosas
en el tronco encefálico que conectan la respiración con los estados mentales.
Un artículo que describe los hallazgos fue publicado el 31
de marzo en Science . Mark Krasnow ,
MD, PhD, profesor de bioquímica, es el autor principal. El autor principal
es el ex estudiante graduado de Stanford Kevin Yackle, MD, PhD, ahora miembro
de la facultad de la Universidad de California-San Francisco.
Los médicos a veces prescriben ejercicios de control de la
respiración para personas con trastornos de estrés. De manera similar, la
práctica de pranayama (controlar la respiración para cambiar la conciencia de
un estado excitado o incluso frenético a uno más meditativo) es un componente
central de prácticamente todas las variedades de yoga.
"Este estudio es intrigante porque proporciona una
comprensión celular y molecular de cómo podría funcionar", dijo Krasnow.
Pequeño grupo de neuronas
El pequeño grupo de neuronas que une la respiración con la
relajación, la atención, la excitación y la ansiedad se encuentra en las
profundidades del tronco encefálico. Este grupo, ubicado en un área que
Krasnow llama marcapasos para respirar, fue descubierto en ratones por el
coautor del estudio, Jack Feldman ,
PhD, profesor de neurobiología en la UCLA, quien publicó sus hallazgos en 1991.
Desde entonces se ha identificado una estructura equivalente en humanos.
El diagrama muestra la vía (en verde) que conecta
directamente el centro de respiración del cerebro con el centro de activación y
el resto del cerebro.
Cortesía del laboratorio de Krasnow
"El marcapasos respiratorio tiene, en algunos aspectos,
un trabajo más difícil que su contraparte en el corazón", dijo Krasnow,
quien también es investigador del Instituto
Médico Howard Hughes . "A diferencia del continuum
unidimensional del corazón al lento a rápido, hay muchos tipos distintos de
respiraciones: regular, emocionado, suspirando, bostezando, jadeando,
durmiendo, riendo, sollozando. Nos preguntamos si diferentes subtipos de
neuronas dentro del centro de control respiratorio podrían estar a cargo de
generar estos diferentes tipos de aliento ".
En esa corazonada, Yackle buscó en bases de datos públicas
para armar una lista de genes que se activan preferentemente en la parte del
tronco cerebral del ratón donde reside el centro de control de la
respiración. El término técnico de este centro es el complejo
pre-Bötzinger, o preBötC.
Identificó varios de esos genes, lo que permitió a los
investigadores identificar más de 60 subtipos neuronales separados, físicamente
diferenciados entre sí por sus firmas de activación genética, pero que se unen
en el preBötC como hebras de spaghetti bien revueltas. Los científicos
pudieron usar estos genes y los productos de proteínas para los que son
recetas, como marcadores que les permiten centrarse en los diferentes subtipos
neuronales.
Noquear las neuronas
Ahora los científicos podrían evaluar sistemáticamente el
papel de cada subpoblación neuronal en ratones de laboratorio. Con
tecnologías avanzadas, podrían destruir selectivamente cualquiera de estos
subtipos neuronales, y solo ese subtipo, en función de su firma única de genes
activos. Luego pudieron observar cómo la pérdida de este subtipo
particular afectó la respiración de los animales. En 2016, en colaboración
con Feldman, lograron aislar una subpoblación de neuronas en el preBötC que
controla explícitamente un tipo de respiración: suspirar. Noquear estas
neuronas eliminó el suspiro, pero dejó intactos otros modos de
respiración. El descubrimiento fue publicado en Nature en 2016.
Kevin Yackle
Krasnow y Yackle se propusieron descubrir el papel
respiratorio de otra subpoblación de aproximadamente 175 neuronas preBötC que
se distinguen por su expresión compartida de dos marcadores genéticos llamados
Cdh9 y Dbx1. Se bioingeniería ratones en los que podrían eliminar, a
voluntad, las neuronas que llevan estos dos marcadores.
Pero una vez que estos roedores tenían sus neuronas Cdh9 /
Dbx1 eliminadas, parecían tomar la pérdida con calma. A diferencia de sus
hermanos privados de suspiro, no había laguna en la cartera de variaciones de
respiración de estos ratones.
"Al principio me decepcionó", dijo Yackle.
Pero unos días después, notó algo: para los ratones, los
animales estaban extraordinariamente tranquilos. "Si los pones en un
entorno novedoso, que normalmente estimula mucho el olfateo y la
exploración", dijo Yackle, "simplemente se sentaban acicalándose
ellos mismos", una prueba de lo que se convierte en dulzura cuando eres un
ratón.
Relajarse
Un análisis posterior mostró que, si bien estos ratones aún
mostraban la paleta completa de variedades de respiración desde suspiros hasta
olfatear, las proporciones relativas de esas variedades habían
cambiado. Hubo menos respiraciones rápidas "activas" y más
rápidas "olfateando", y más respiraciones lentas asociadas con la
relajación.
Los investigadores supusieron que, en lugar de regular la
respiración, estas neuronas lo estaban espiando e informando su hallazgo a otra
estructura en el tallo cerebral. Esta estructura, el locus coeruleus,
envía proyecciones a prácticamente todas las partes del cerebro e impulsa la
excitación: nos despierta del sueño, mantiene nuestro estado de alerta y, si es
excesivo, provoca ansiedad y angustia. Se sabe que las neuronas en el
locus coeruleus exhiben un comportamiento rítmico cuyo tiempo se correlaciona
con el de la respiración. En una serie de experimentos, los investigadores
de Stanford demostraron que las neuronas preBötC que expresan Cadh9 y Dbx1 no
solo se proyectan al locus coeruleus, un nuevo hallazgo, sino que activan sus
proyecciones a larga distancia, promoviendo la excitación cerebral.
"Si algo está deteriorando o acelerando tu respiración,
necesitas saberlo de inmediato", dijo Krasnow. "Estas 175
neuronas, que le dicen al resto del cerebro lo que está sucediendo, son
absolutamente críticas".
"El preBötC ahora parece jugar un papel clave en los efectos
de la respiración en la excitación y la emoción, como se ve durante la
meditación", dijo Feldman. "Esperamos que la comprensión de la
función de este centro conduzca a terapias para el estrés, la depresión y otras
emociones negativas".
Otros coautores de Stanford son John Huguenard ,
PhD, profesor de neurología y ciencias neurológicas; Liqun Luo , PhD,
profesor de biología y un investigador del HHMI; ex becaria postdoctoral
Lindsay Schwarz, PhD; y el estudiante graduado Jordan Sorkin.
Un investigador de la Chicago Medical School también fue
coautor del estudio.
Krasnow es también director ejecutivo del Wall Center for Pulmonary
Vascular Disease , miembro del Stanford's Neurosciences Institute , Cardiovascular Institute , Cancer Institute y Bio-X .
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones
HL70029 y HL40959) y HHMI.
El Departamento
de Bioquímica de Stanford también apoyó el trabajo.
