Cada respiración deja huella en el cerebro

Cuando el grupo de pop-rock The Police publicó la canción Every breath you take, en 1983, mucha gente la interpretó como una canción romántica. Pero una lectura atenta de la letra revela otra realidad. Describe una vigilancia obsesiva y posiblemente un caso de acoso. "Cada respiración que hagas, cada paso que des... yo estaré allí". Lo que probablemente nadie imaginaba es que, cuatro décadas después, la neurociencia acabaría dando un significado casi literal a este título. No porque alguien nos observe desde fuera, sino porque nuestro propio cerebro parece seguir con mucha atención cada una de nuestras respiraciones. Según un estudio reciente liderado por Bradley Voytek, especialista en ciencia cognitiva de la Universidad de California en San Diego, que ha sido publicado en The Journal of Neuroscience, cada inspiración y cada expiración dejan una huella específica en la actividad cerebral.

Respirar es una actividad tan automática que casi no le prestamos atención. Los adultos hacemos entre quince mil y veinte mil respiraciones al día, y ninguna es exactamente igual que otra. A veces inspiramos profundamente, otras superficialmente. Y a menudo hacemos una pausa breve antes de expirar o de volver a inspirar. El estado emocional, el estrés, la concentración o la relajación modifican constantemente el patrón de respiración.

Desde hace años se sabe que la respiración influye en funciones cognitivas complejas, como la atención, la memoria, la percepción o la regulación emocional. También se había observado que determinadas oscilaciones cerebrales se sincronizan con el ritmo respiratorio. Sin embargo, la mayoría de estudios han analizado la respiración de forma genérica, como si siguiera un ritmo regular, cuando en realidad cada ciclo es ligeramente diferente. Para profundizar en esta cuestión, Voytek y sus colaboradores han analizado registros cerebrales intracraneales de dieciséis personas con epilepsia que, por motivos clínicos, llevaban electrodos implantados temporalmente en diversas regiones del cerebro. Paralelamente, han registrado la respiración mediante sensores de flujo de aire nasal y cinturones respiratorios.

La novedad principal de este estudio consiste en haber comparado, respiración a respiración, la forma de cada ciclo respiratorio con la de las oscilaciones neuronales correspondientes. No se limitaron a medir su frecuencia, sino también aspectos como la duración de la inspiración y de la expiración, la amplitud y la asimetría de cada respiración. En cierto modo, analizaron la “signatura” específica de cada respiración y buscaron su reflejo en la actividad cerebral.

Los resultados fueron sorprendentes. La forma concreta de cada respiración se refleja en la manera en que oscilan las redes neuronales en diversas regiones cerebrales implicadas en procesos cognitivos y emocionales. Cuando una inspiración o una espiración es más larga o más intensa, los ritmos cerebrales muestran cambios equivalentes. Esta relación se produce respiración a respiración. Las áreas implicadas incluyen la ínsula, el tálamo, diversas regiones de la corteza frontal y estructuras límbicas relacionadas con las emociones y la memoria, como la amígdala y el hipocampo. No es, por tanto, un efecto localizado, sino un fenómeno distribuido que conecta la respiración con redes neuronales de gran relevancia funcional.

Conexión con la nariz

Uno de los aspectos más interesantes es que esta relación es mucho más clara cuando se mide el flujo de aire inspirado o espirado por la nariz que cuando se tienen en cuenta los movimientos del tórax o del abdomen. Esta observación refuerza una idea que ha ido ganando apoyo científico en los últimos años. El cerebro no solo detecta que estamos respirando, sino que parece ser especialmente sensible al aire que circula por las fosas nasales. Los receptores nasales envían información a estructuras cerebrales relacionadas con la memoria, las emociones y la atención.

Esta investigación ayuda a entender mejor por qué prácticas tan diversas como la meditación, el yoga o el taichí, o algunos ejercicios de respiración utilizados en el deporte, pueden influir en el estado mental. El estudio no demuestra que ninguna técnica concreta sea especialmente efectiva, pero ofrece una base biológica plausible. Modificar voluntariamente la manera de respirar puede alterar los patrones de comunicación entre las neuronas y, en consecuencia, puede influir en el estado mental.

Naturalmente, hay que ser prudentes. El estudio se hizo con personas con epilepsia y solo una parte de los registros mostró esta relación tan precisa entre respiración y actividad neuronal. Por eso, los autores subrayan que habrá que realizar nuevas investigaciones para determinar hasta qué punto estos resultados se pueden generalizar a personas sanas o con otras afectaciones.

A pesar de estas limitaciones, sin embargo, el mensaje de fondo es importante. Durante mucho tiempo hemos imaginado el cerebro como un órgano relativamente independiente, responsable de dirigir el resto del cuerpo. Sin embargo, cada vez hay más evidencias de que la relación es bidireccional. El latido del corazón, el estado de los órganos internos, las hormonas y también la respiración forman parte de una conversación continua entre el cuerpo y el cerebro. Cada respiración no solo mantiene la vida. También contribuye a modelar, instante tras instante, la actividad de nuestra mente.