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甚至一次呼吸的形状也与脑电波交织在一起……比仅关注呼吸频率的研究更详细的联系

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美国研究人员对静息者的呼吸进行一一分析时,每次变化的呼吸曲线形状,例如吸气的长度、呼气的速度,都随着各脑区的电活动曲线而变化。这是更详细地捕捉呼吸和大脑结合的结果,而不是简单地查看每分钟的快或慢呼吸速率。

这并不意味着某种特定的呼吸技巧可以治愈你的记忆、焦虑或疾病。由于这是一项观察性研究,分析了因治疗目的而插入脑电极的癫痫患者的静息数据,因此需要进行额外的实验来确定病因的方向以及它在普通人群中是否出现相同的程度。

研究人员比较了什么?

研究人员连续记录通过鼻子和嘴巴的气流,并将每次呼吸表示为单个波状曲线。与此同时,大脑中电极测量到的电活动也变成了曲线的形状。然后,我们比较了吸气和呼气的详细弯曲以及脑电波振幅的变化与每次呼吸的相似程度。

在大脑的哪些区域可以看到连接?

在涉及感觉、认知、记忆和情绪处理的几个领域观察到与呼吸曲线一致的变化。这种联系并不局限于一个频段,而是取决于个体呼吸的时间结构。然而,由于电极位置是根据患者的治疗需要确定的,因此它并不是一张统一测量整个大脑的图。

甚至一次呼吸的形状也与脑电波交织在一起......比仅关注呼吸频率的研究更详细的联系
这是为说明主题而生成的AI图像,并非真实事件、观测或实验照片。

为什么形状比呼吸频率更重要

即使在每分钟 12 次呼吸的平均速率相同的情况下,一个人也可以进行短吸气和长呼气,而另一个人则在中间暂停。平均值消除了这些差异。这项分析表明,呼吸的每时每刻变化可能与神经活动的时间模式有关,这表明睡眠、压力和癫痫研究中需要更复杂的指标。

因果关系仍不清楚

由于大脑控制呼吸肌肉,因此产生呼吸的大脑活动以及来自肺部和鼻子的影响大脑的感觉信号可以混合在一起。两个过程也可能同时循环。仅从这项研究来看,我们不能得出一方单方面改变另一方的结论。

下一步的研究应该是什么样的?

健康参与者的无创脑电图和呼吸记录是否可以重现相同的曲线对应关系还有待观察。另一个悬而未决的问题是,在呼吸变化显着的群体中,例如患有睡眠呼吸暂停、恐慌或创伤后应激障碍的群体,这些模式有何不同。原论文中的样本数量和电极位置以及后续的复制研究是下一步的确认途径。

原始资料与独立核实

Journal of Neuroscience original paper DOI

UC San Diego research release

Society for Neuroscience independent release