Учащенное дыхание оказалось стимулятором памяти

Американские исследователи показали, что ритм дыхания влияет на память и эмоциональное восприятие у людей. Статья опубликована в журнале Journal of Neuroscience.

В предыдущих исследованиях было показано, что ритм дыхания влияет на электрическую активность головного мозга. В частности, у крыс ритм дыхания влияет на колебания электрических потенциалов нейронов обонятельных луковиц и обонятельной коры, причем каждой фазе дыхания соответсвует определенные паттерны колебаний. Ритм дыхания, в свою очередь, зависит от множества эмоциональных и когнитивных факторов, например, от стресса, тревоги и новизны ситуации. Работает ли эта связь в обратную сторону, пока не понятно. Исходя из того, что обонятельная система связана с лимбической системой мозга, участвующей в формирования эмоций, процессах запоминания и когнитивных функциях, авторы предположили наличие такой связи. Согласно их гипотезе, ритм дыхания может влиять на активность лимбической системы, а значит, и на эмоции и когнитивные функции.

В исследовании участвовали около 60 здоровых добровольцев. В первом эксперименте им показывали фотографии лиц, выражающих либо испуг, либо удивление, и просили как можно быстрее угадывать тип эмоции, который они видят. Исследователи при этом регистрировали их дыхание. Оказалось, что, если испытуемые смотрели на фотографии во время вдоха, они определяли испуг быстрее, чем если смотрели на фотографии во время выдоха. При этом для фотографий лиц, выражающих удивление, такого эффекта не наблюдалось. Интересно также, что эффект наблюдался только при дыхании носом, но не при дыхании ртом. 

Во втором эксперименте авторы оценивали работу памяти испытуемых. Добровольцам показывали изображения различных объектов и просили их запомнить, после чего они должны были правильно выбрать уже виденные изображения из второй серии картинок. В этом эксперименте также оказалось, что запоминание происходит лучше во время вдоха, чем во время выдоха. Эффект наблюдался и для дыхания и носом, и ртом, но для дыхания носом был выражен сильнее.

В формировании и восприятии эмоций ключевую роль играет миндалевидное тело, а в процессах запоминания — гиппокамп. Обе этих структуры относятся к лимбической системе мозга. Полученные результаты, таким образом, косвенно подтверждают гипотезу авторов, согласно которой дыхание влияет на активность лимбической системы. 

Однако, помимо косвенных данных, авторы получили также прямые доказательства своего предположения. Для этого они изучали активность мозга семи пациентов с эпилепсией, готовящихся к операции на мозге. За неделю до операции в мозг пациентам импланировали электроды, чтобы локализовать очаги эпилептической активности, подлежащие хирургическому удалению. Это позволило авторам получить электроэнцефалограммы для различных участков мозга больных. При этом параллельно с записью электроэнцефалограмм исследователи регистрировали ритм дыхания пациентов. Оказалось, что электрическая активность обонятельной коры и участков лимбической системы, включая миндалевидное тело и гиппокамп, синхронизирована с ритмом дыхания. При этом при вдохе активность нейронов в этих участках возрастала по сравнению с выдохом. Синхронизация также наблюдалась только для дыхания носом, но не для дыхания ртом.

Как заключают авторы, результаты позволяют предположить, что учащенное дыхание в опасной или новой ситуации, помимо насыщения крови кислородом, может выполнять еще и дополнительную функцию. Повышение активности лимбической системы за счет увеличения количества вдохов, возможно, позволяет лучше распознавать эмоции и активизировать память.

Софья Долотовская