Trauksmes traucējumi ir visizplatītākie garīgās veselības traucējumi pasaulē, un tie skar aptuveni 359 miljonus cilvēku. Pētījumi liecina, ka kontrolēta elpošana daudziem cilvēkiem palīdz regulēt trauksmi, tomēr līdz šim nav bijis skaidrs, kā tieši šis efekts rodas.

Jaunā pētījumā ar pelēm, kas publicēts žurnālā Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pētnieki aprakstījuši tā dēvēto “deguna–smadzeņu ķēdi”. Tā varētu būt viens no mehānismiem, ar kura palīdzību elpošana caur degunu ietekmē trauksmi.

Elpošanas ietekme uz emocijām

Cilvēki elpošanas emocionālo ietekmi ir novērojuši jau izsenis. Par to liecina pranajamas prakse, daoistu elpošanas vingrinājumi un dažādas meditācijas formas. Arī mūsdienu zinātne arvien vairāk apstiprina saikni starp elpošanas ritmu un smadzeņu darbību: nervu sistēmas aktivitāte var reaģēt pat uz nelielām atšķirībām starp atsevišķām ieelpām.

Pētījumu autori norāda, ka lēna un regulāra elpošana var būtiski ietekmēt emocionālo stāvokli un klīniski palīdzēt cilvēkiem ar trauksmes traucējumiem. Automātiskais elpošanas ritms sākas smadzeņu stumbrā, savukārt apzināta elpošanas kontrole izmanto priekšējo smadzeņu garozas un smadzeņu stumbra “augšupvērsto” ceļu, kas ļauj apzināti mainīt autonomu procesu.

Tomēr līdz šim maz bija zināms par konkrētiem nervu mehānismiem, kas sasaista elpošanu ar trauksmi. Iepriekšējie pētījumi liecināja, ka peļu emocionālo stāvokli var ietekmēt gan apzinātai elpošanai līdzīga augstāko smadzeņu centru stimulācija, gan manipulācijas smadzeņu stumbrā. Tas norādīja uz neapzinātu ķermeņa un smadzeņu mijiedarbību.

Lēna elpošana caur degunu, šķiet, trauksmi mazina efektīvāk nekā tikpat lēna elpošana caur muti. Deguna elpošanas ritms ir saistīts arī ar smadzeņu svārstību sinhronizāciju cilvēkiem un grauzējiem.

Atklātais nervu ceļš

Pētnieki pievērsa uzmanību ožas sensorajiem neironiem — šūnām deguna dobumā, kas uztver smaržvielas un nosūta signālus smadzenēm. Šīs šūnas ir jutīgas arī pret gaisa plūsmu degunā. To aktivitāte izraisa izmaiņas ožas sīpolā — priekšējo smadzeņu struktūrā, kas saistīta ne tikai ar ožu, bet arī ar limbisko sistēmu, kura piedalās emociju un stresa reakciju regulēšanā.

Lai pārbaudītu šo hipotēzi, zinātnieki tēviņu pelēm ar optoģenētisku stimulāciju mainīja ožas sensoro neironu aktivitāti un ar implantētām kanulām kontrolēja gaisa plūsmu deguna dobumā. Izmantojot optoģenētiku, ķemoģenētiku, elektrofizioloģiju, šķiedru fotometriju, uzvedības testus un vīrusu izsekošanu, viņi izpētīja ķēdes šūnu un savienojumu darbību.

Atklātais ceļš sākas ar ožas sensorajiem neironiem, kas uztver ieelpu un nodod signālus ožas sīpola mitrālajām šūnām. No turienes informācija nonāk perirhinālās garozas tālas projekcijas interneironos un visbeidzot — glutamaterģiskajos neironos amigdālas mugurējā bazolaterālajā daļā.

Pētījumā deguna gaisa plūsma ietekmēja ar trauksmi saistītu uzvedību atkarībā no tās biežuma. Ietekme bija divvirzienu: lēnāka elpošana mazināja trauksmei līdzīgu uzvedību, bet ātrāka elpošana to varēja pastiprināt. Kad pētnieki ķemoģenētiski nomāca ceļa posmu no ožas sīpola uz perirhinālo garozu, saikne starp deguna sensoro signālu biežumu un trauksmes regulēšanu izzuda.

Šīs ķēdes aktivizēšana radīja prettrauksmes efektu, bet tās inhibēšana — trauksmi veicinošu efektu. Līdzīgi zemas frekvences ožas neironu stimulācija mazināja trauksmei līdzīgu uzvedību, savukārt augstas frekvences stimulācija to pastiprināja.

Daļai peļu divas nedēļas nodrošināja kontrolētu lēnu gaisa plūsmu caur degunu. Pēc šī režīma atjaunojās nervu aktivitāte un samazinājās ar trauksmi saistītā uzvedība.

Pētnieki uzsver, ka eksperiments tika veikts tikai ar tēviņu pelēm, izmantojot īpašas stresa procedūras un stingri kontrolētu stimulāciju un gaisa plūsmu. Tāpēc vēl nepieciešami plašāki pētījumi, lai noskaidrotu, vai līdzīgs mehānisms darbojas cilvēkiem. Tomēr rezultāti liecina, ka lēna elpošana caur degunu — aptuveni uz pusi lēnāka par parasto ritmu — nākotnē varētu kļūt par vienkāršu, neinvazīvu pieeju trauksmes mazināšanai.