Отдавна е известно, че дълбокото дишане ни помага да се успокоим, но едва сега учените откриха верига от неврони в мозъка, които контролират този процес.
При експерименти с мишки учените са идентифицирали верига от неврони - малък клъстер (само 350 нервни клетки сред милионите в мозъка на мишката), който регулира връзката между дишането и мозъчната дейност и влияе върху това колко спокойно се държи животното.
Когато тези клетки бяха отстранени, учените установиха, че мишките могат да дишат нормално, но стават необичайно спокойни. Това откритие, казват изследователите, може един ден да доведе до разработването на терапия, предназначена да помогне на хора, които изпитват тревожност, стрес и паника.
Документът, описващ изследването, е публикуван на 30 март в списание Science.
Ритъм на живот
Дишането е несъзнателно, неволно действие и един от най-основните ритми на живота. По време на този процес повечето животни вдишват кислород, създавайки енергия на клетъчно ниво, и след това издишват въглероден диоксид, който е страничен продукт от това клетъчно дишане.
Въпреки това хората знаят от хиляди години, че бавното, дълбоко вдишване може да ви помогне да се успокоите и да намалите стреса. Пристъпите на паника, от друга страна, могат да накарат човек да поеме кратко, бързо дишане, което допълнително влошава чувството на неловкост.
Невронни пътища
Изследователите знаят, че дишането се регулира от невронни вериги в целия мозък, но досега не са успели да определят веригата от неврони, които свързват дишането с емоционални състояния като тревожност и спокойствие.
В новата работа екип, ръководен от д-р Марк Краснов, професор по биохимия в Медицинския факултет на Станфордския университет, търсеше основната област на мозъка, която контролира дихателните ритми. Оказа се, че се намира в рудиментарната част на мозъчния ствол. В експеримент, който беше кулминацията на години работа, включваща техники като невронно картографиране и генно инженерство, екипът на Краснов се насочи към веригата, отговорна за този процес.
Учените са открили подгрупа от неврони в комплекса, които предават сигнали към моста, който контролира чувството на бдителност, внимание и стрес. В допълнение, те откриха, че тези неврони експресират два протеина, CDH9 и DBX1, които се контролират съответно от гените Cdh9 и Dbx1.
Генно инженерство
Тогава учените се обърнаха към генното инженерство, за да заглушат гените Cdh9 и Dbx1. С това те са успели да изберат и премахнат около 350 неврона в мозъка на мишката, за които обикновено се смята, че свързват дишането с възбудата, но оставят всички останали неврони непокътнати, според водещия автор на изследването д-р Кевин Якъл от Станфордския университет. След това изследователите видяха, че мишките започнаха да се държат много спокойно.
Фармакологичен подход
Докато дълбокото дишане е лесен и безопасен начин за контролиране на тревожността и стреса, Yakl вижда потенциала за разработване на лекарства, които са насочени към тези гени.
"При паническо разстройство човек почти не може да контролира дишането си", каза той. В такива случаи фармакологичният подход ще бъде ключов за предотвратяване на пристъпи на паника, предизвикани от учестено дишане.
Yakl също каза, че Синдромът на внезапна детска смърт (SIDS) може да възникне, когато мозъкът не усеща липсата на кислород, докато бебето спи и следователно не дава на тялото сигнал да се събуди. Някои бебета може да са изложени на по-висок риск от SIDS поради генетични причини или защото са родени преждевременно. В такива случаи децата с най-висок риск от SIDS могат да се възползват от терапия, която подобрява нервните сигнали между поемането на кислород и възбудата.
