decembrie 3, 2022

Obiectiv Jurnalul de Tulcea – Citeste ce vrei sa afli

Informații despre România. Selectați subiectele despre care doriți să aflați mai multe

Respirația poate modula în mod măsurabil răspunsurile neuronale din creier

Rezumat: Studiul dezvăluie o posibilă legătură între respirație și modificări ale activității neuronale la modelele animale.

sursă: statul Pennsylvania

Practicienii în sănătate mintală și guru al meditației au creditat de multă vreme respirația intenționată cu capacitatea de a aduce calm interior, dar oamenii de știință nu înțeleg pe deplin cum este implicat creierul în acest proces.

Folosind imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) și electrofiziologie, cercetătorii de la Penn State College of Engineering au identificat o posibilă legătură între respirație și modificările activității neuronale la șoareci.

Rezultatele lor au fost publicate online înainte de a fi publicate în eLife. Cercetătorii au folosit simultan tehnici multimodale pentru a elimina zgomotele asociate de obicei cu imagistica cerebrală și pentru a localiza respirația care reglează activitatea neuronală.

a spus Nanyin Zhang, director fondator al Penn State Center for Neurotechnology in Mental Health Research și profesor de inginerie biomedicală.

Cercetătorii în imagistică obișnuiau să se gândească la respirație ca la o acțiune fiziologică non-neurologică, cum ar fi bătăile inimii sau mișcarea corpului, în fMRI. Lucrarea noastră promovează ideea că respirația are o componentă neuronală: afectează semnalul fMRI prin modularea activității neuronale.”

Scanând undele cerebrale ale rozătoarelor aflate în repaus sub anestezie folosind fMRI, cercetătorii au dezvăluit o rețea de regiuni ale creierului implicate în respirație.

„Respirația este o nevoie comună pentru aproape toate animalele vii”, a spus Zhang. Știm că respirația este controlată de o regiune din trunchiul cerebral. Dar nu aveam o imagine completă a modului în care alte zone ale creierului au fost afectate de respirație.”

Alături de imagistica prin rezonanță magnetică funcțională, cercetătorii au folosit neuroelectrofiziologia, care măsoară proprietățile electrice și de semnalizare în sistemul nervos, pentru a lega respirația cu activitatea neuronală din cortexul cingulat – o regiune a creierului în centrul emisferei cerebrale asociată cu răspunsul și reglarea emoțională. .

READ  Sonda lui Marte găsește materie organică în roci

Utilizarea fMRI și electrofiziologia simultan a permis cercetătorilor să obțină modificări ale semnalelor fMRI non-neuronale relevante în timpul colectării datelor, cum ar fi mișcarea și expirarea dioxidului de carbon.

Descoperirile oferă o perspectivă asupra modului în care activitatea neuronală și semnalele fMRI sunt legate în repaus, a spus Zhang, ceea ce poate informa cercetările viitoare de imagistică pentru a înțelege modul în care semnalele neurovasculare se schimbă în repaus.

Scanând undele cerebrale ale rozătoarelor aflate în repaus sub anestezie folosind fMRI, cercetătorii au dezvăluit o rețea de regiuni ale creierului implicate în respirație. Imaginea este în domeniul public

„Când animalele respirau, am măsurat cât de mult a fluctuat activitatea lor cerebrală în funcție de ritmul respirator”, a spus Zhang. „Când această abordare este extinsă la oameni, ar putea oferi perspective automatizate asupra modului de control al respirației comune practicilor de meditație, care pot ajuta la reducerea stresului și a anxietății”.

Asocierea dintre activitatea neuronală din cortexul cingulat și ritmul respirator poate indica faptul că ritmurile respiratorii pot influența starea emoțională, potrivit Chang.

„Când suntem anxioși, respirația noastră se accelerează adesea”, a spus Zhang. „Ca răspuns, uneori respirăm adânc. Sau când ne concentrăm, avem tendința de a ne ține respirația. Acestea sunt semne că respirația poate afecta funcția creierului. Respirația ne permite să ne controlăm emoțiile, de exemplu, atunci când trebuie să schimbăm funcția creierului. Descoperirile noastre susțin această idee.”

Studiile viitoare se pot concentra pe observarea creierului la oameni în timp ce meditează pentru a analiza relația directă dintre respirația lentă, deliberată și activitatea neuronală, potrivit Chang.

„Înțelegerea noastră a ceea ce se întâmplă în creier este încă superficială”, a spus Zhang. „Dacă cercetătorii reproduce studiul la oameni folosind aceleași tehnici, ei ar putea fi capabili să explice modul în care meditația modulează activitatea neuronală din creier”.

READ  Proprietarii de câini au avertizat că virușii extrem de contagioși se răspândesc în sudul Floridei - CBS Miami

Despre acest Neuroscience Research News

autor: Maria Chubrinsky
sursă: statul Pennsylvania
A lua legatura: Maria Chubrinsky – Pennsylvania
imagine: Imaginea este în domeniul public

Vezi si

Aceasta arată locația cerebelului în creier

căutare originală: acces deschis.
Schela neuronală a rețelei fMRI asociată cu respirațiaScrisă de Wenyu Tu și colab. eLife


rezumat

Schela neuronală a rețelei fMRI asociată cu respirația

Respirația poate duce la mișcare și dioxid de carbon2 Fluctuații în timpul scanărilor prin rezonanță magnetică funcțională în stare de repaus (rsfMRI), care ar duce la efecte non-neurologice în semnalul rsfMRI. Între timp, ca proces fiziologic critic, respirația poate modifica direct activitatea neuronală din creier și, astfel, poate modula semnalizarea rsfMRI.

Cu toate acestea, această potențială componentă neuronală în relația dintre respirație și fMRI este în mare măsură neexplorată. Pentru a ilustra această problemă, aici am înregistrat simultan semnale electrofiziologice, rsfMRI și respiratorii la șoareci.

Datele noastre arată că respirația este într-adevăr corelată cu modificările activității neuronale, așa cum demonstrează relația de blocare a fazei dintre diferențele de respirație lentă și puterea benzii gamma a semnalului electrofiziologic înregistrat în cortexul cingulat anterior.

Interesant, diferențele în respirația lentă sunt, de asemenea, legate de rețeaua distinctă rsfMRI, care este mediată de activitatea neuronală a benzii gamma. În plus, rețeaua cerebrală asociată cu respirația dispare atunci când activitatea neuronală la nivelul creierului este redusă la tăcere în stare izoelectrică, în timp ce respirația este păstrată, confirmând rolul necesar al activității neuronale în această rețea.

Luat împreună, acest studiu identifică o rețea cerebrală legată de respirație susținută de activitatea neuronală, care reprezintă o componentă nouă a relației de respirație rsfMRI, care este diferită de artefactele legate de respirația fMRI. Acesta deschide o nouă cale pentru investigarea interacțiunilor dintre respirație, activitatea neuronală și rețelele cerebrale în stare de repaus atât în ​​condiții sănătoase, cât și în cele bolnave.

READ  Oregon a raportat încă un deces legat de COVID-19 și 808 de cazuri noi pe măsură ce numărul săptămânal scade