Científicos creen haber identificado el grupo de células cerebrales que responden a la meditación

Un enlace físico entre la respiración profunda y una mente tranquila.

Durante siglos, la gente ha ralentizado su respiración para calmar la mente. Para algunos de nosotros, esto toma la forma de meditación o yoga; para otros, solo son 10 respiraciones profundas para evitar un ataque de pánico.

Independientemente de como le llamemos a estas técnicas de respiración,  evidencias científicas han respaldado  el hecho de que la respiración puede inducir una sensación de tranquilidad – aunque nadie ha sido capaz de averiguar exactamente cómo sucede esto. Ahora, los investigadores creen que podrían haber encontrado por fin la respuesta, la localización de un pequeño grupo de neuronas en el cerebro de los ratones se deriva que conectan la respiración con la sensación de calma.

Para ser claros, la investigación hasta el momento se limita a los ratones – los científicos todavía están buscando replicar los resultados en los seres humanos.

Pero el cerebro del ratón tiene muchas similitudes con el cerebro humano, por lo que es un buen punto de partida que podría empezar a explicar a nivel físico como las prácticas tales como la meditación y el yoga pranayama pueden provocar sentimientos de calma y euforia.

“Este estudio es intrigante, ya que proporciona una comprensión celular y molecular de la forma en que podría funcionar”, dijo el investigador principal Mark Krasnow de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.

El grupo de células en cuestión pertenece al  complejo de pre-Bötzinger , un área de neuronas en lo profundo de la base del cerebro que se sabe que se prenden cada vez que respiramos de adentro hacia fuera – como un marca pasos para la respiración.

Esta estructura fue descubierta por primera vez en los ratones en 1991 , pero una estructura similar también ha sido encontrada en los seres humanos .

“El marcapasos respiratorio tiene, en algunos aspectos, un trabajo más duro que su contraparte en el corazón”, dijo Krasnow.

“A diferencia del corazon que es continuo unidimensional, que va de lento a rápido, hay muchos tipos distintos de respiraciones: regulares, excitados, suspiros, bostezos, jadeante, los del sueño, de la risa, y el llanto.”

“Nos preguntamos si los diferentes subtipos de neuronas dentro del centro de control respiratorio podría ser el encargado de generar estos diferentes tipos de respiración,” agregó.

El año pasado, Krasnow y su equipo encontraron pruebas de que un pequeño grupo de neuronas dentro de este complejo de pre-Bötzinger eran los únicos responsables de la generación de suspiros – sin ellos, los ratones no suspiran, y cuando se simularon, los animales no podían dejar de suspirar.

En este último documento, se encontraron con un grupo separado de las neuronas en el complejo que tiene una función más zen – que parecen regular los estados de calma y la excitación en respuesta a la respiración.

Para resolver esto, el equipo identificó dos marcadores genéticos llamados CDH9 y Dbx1 que observaron eran activos en el complejo pre-Bötzinger y parecían estar vinculado a la respiración.

A continuación, los ratones genéticamente modificados sin ninguna de las neuronas que expresan estos dos genes, con una subpoblación de cerca de 175 neuronas ausentes en el tronco cerebral.

Curiosamente, los ratones sin estas neuronas todavía respiraban con normalidad, pero con una diferencia fundamental, que respiraban más lentamente que los ratones normales.

“Al principio estaba decepcionado”, dijo Kevin Yackle , uno del equipo de investigación, ahora en la Universidad de California, San Francisco.

Pero al cabo de unos días, el equipo notó que sucedía algo más extraño, los ratones sin las neuronas CDH9 y Dbx1 eran extraordinariamente tranquilos en comparación con sus pares del grupo de control que todavía mostraban variedades de respiración, pero todos estaban a un ritmo mucho más lento.

“Si los pone en un ambiente nuevo, en donde se estimule la exploración mediante olores”, dijo Yackle , “simplemente se sentaron alrededor acicalandose a si mismos.” Para los ratones, esto se toma como evidencia de un estado zen de la mente.

“Nos llevamos una sorpresa”, dijo Yackle Diana Kwon en Scientific American .  “Ciertamente, no era algo que esperábamos encontrar.”

Tras realizar investigaciones adicionales, el equipo encontró evidencia de que las neuronas estaban formando conexiones con el  locus coeruleus, una región del tronco cerebral que está involucrado en la modulación de la excitación y la emoción, y es responsable de despertarnos por la noche y desencadenar ansiedad y angustia.

El equipo llegó a la conclusión de que en lugar de la regulación de la respiración, este pequeño grupo de neuronas estaban respondiendo a la misma e informando sus hallazgos al locus coeruleus de modo que pudiera regular nuestro estado de ánimo en respuesta.

“Si algo está menoscabando o acelerando su respiración, lo que necesita saber de inmediato”, dijo Krasnow . “Es que estas 175 neuronas, le dicen al resto del cerebro lo que está pasando, son absolutamente críticas”.

Se puede ver por debajo de la linea (verde) que se conecta directamente el centro respiratorio del cerebro al centro de la excitación y el resto del cerebro.

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El trabajo esta definitivamente un paso adelante, es prometedor, pero hay que tener en cuenta que todavía hay mucho que tenemos que aprender acerca de cómo funciona el complejo de pre-Bötzinger, en particular en los seres humanos.

Aún así, el nuevo documento plantea la posibilidad de que “cualquier forma de práctica, desde el yoga, pranayama a la meditación , la respiración manipulada activamente podría ser utilizada para regular algunos aspectos de la excitación”.

Mientras que otros equipos ahora tendrán que seguir con esta investigación ulterior en ratones y, finalmente, los seres humanos, Krasnow y su equipo siguen en su labor para obtener una mejor comprensión de lo que otros secretos podría estar escondiendo en el complejo de pre-Bötzinger.

“El complejo de pre-Bötzinger ahora parece desempeñar un papel clave en los efectos de respirar en la excitación y la emoción, tal como se ha visto durante la meditación”, dijo Feldman.

“Tenemos la esperanza de que la comprensión de la función de este centro será conducir a terapias para el estrés, la depresión y otras emociones negativas.”

La investigación se ha publicado en  Science.

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