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情绪和认知状态会影响呼吸。例如,当我们感到压力时呼吸就会急促、当我感到放松或专注时几乎不会觉察不到自己的呼吸。
我们的同样,呼吸也可以影响日常生活中的情绪和认知,也可以影响焦虑、恐惧和恐慌等更极端/病理状况。简单来说,当我们警觉,瞳孔直径就会增加、反应速度加快、恐惧反应也会加剧;当我们集中注意力时,编码和检索记忆的能力更有效。具体而言,就像是下图所示,呼吸通过相互作用的大脑全局内在回路影响认知和情绪。
(a) 参与认知/情绪的前脑区域,例如PFC、杏仁核和海马体,可以通过来自各种来源的呼吸信号进行调节。
(b) 全局呼吸节律在几个大脑区域逐个循环的基础上,通过夹带局部神经元动力学和呼吸锁定局部场电位(LFP)调节行为(左),并通过受呼吸练习影响的可塑性(右)来调节行为。请注意,所有边界和投影都是示意性的,并不旨在表示神经元群体、区域或连接之间的实际解剖定位或关系。
呼吸对情绪和认知的影响,具有极高的治疗潜力。
几千年来,人们一直利用瑜伽和太极这些古老的控制呼吸练习平衡情绪和减轻压力。
控制呼吸也有短期的好处,比如分娩时的拉玛泽生产呼吸法,它可以增强放松和减少疼痛感,或者可以急性改善恐慌发作。
短暂的干扰,也就是说,一次/几次深呼吸/叹息,也可以缓解日常的焦虑,例如,当查看自己的考试分数时,或者上台演讲前,就可以通过调节呼吸让自己放松。
临床应用
呼吸控制的应用正在从文化走向临床。
抑郁、焦虑和压力等负面情绪状态;减轻疼痛;改善内脏功能;改善情绪;以及加强学习的目的。
在临床中,我们可以训练患者调整呼吸的频率和深度调节呼吸的节奏,以达到有效地减少脑桥上的许多区域的局部场电位(local field potentials, LFPs)中存在广泛的呼吸调制振荡,因此,呼吸可以深刻影响啮齿类动物和人类的情绪和认知状态。
其工作假设是,这些呼吸节奏在对情绪、认知和记忆至关重要的网络中激活了神经元活动,对局部和不同大脑区域的信号处理和/或结合信息产生了影响,类似于其他的LFP振荡的作用。
神经科学解释
脑除了啮齿类动物的δ脑电波之外,无呼吸的大脑节律的跨度频率范围(δ:1-4 Hz;θ:4-8 Hz;α:8-12 Hz;β:13-30 Hz;γ:30-150 Hz)远高于休息时呼吸(人类:~0.2 Hz;啮齿类动物:~1-4 Hz)。
人类呼吸节律不同于α、β、δ、θ和γ振荡,因为它不仅持续存在于不同的基本目的,即气体交换,并且不必在大脑中单独产生;而且,还可以很容易地通过屏息时的意志、冥想时的缓慢呼吸或过度换气时的快速呼吸来调节。
简单地说,作为一种现成的低频信号,被大脑劫持的呼吸节律,用来满足其自身的信号处理需求。其结果是,呼吸节奏的意志变化可能被用来改变大脑自己的信号处理!
心理学家假设,缓慢的意志呼吸,如常规冥想练习(慢节律),甚至一次或几次深呼吸(急促节律),包括叹息,能够调节大脑子网络的时间动态,从而产生情绪或认知状态的变化。