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lunes, 5 de febrero de 2018

Científicos descubren cómo la respiración afecta los estados mentales



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

Hombre sentado cerca de un microscopio con imágenes azules de un cerebro en una pantalla detrás de él

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

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.
Diagrama de un cerebro
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
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.


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