将呼吸练习应用于心理治疗、自我调节和精神实践的历史很悠久。 呼吸调节是世界各地人们用来管理困难情绪、压力甚至疼痛的最常见技术。专注于呼吸是许多冥想和正念练习的基石。 瑜伽士提出,将注意力集中在呼吸或改变呼吸量、时间和节奏的呼吸练习可以“净化”和“稳定”神经系统,并“提高注意力和精神活力”。 呼吸如何影响大脑和神经系统的功能和健康的神经生理学尚未得到很好的理解,但近年来,随着认知神经科学家和神经生理学家的一些令人兴奋的研究结果,这种情况发生了变化。 最近两个非常有趣的研究领域取得了突破,加深了我们对呼吸如何影响思维、感觉和大脑健康的理解。 第一个与呼吸节律或振荡如何影响整个边缘系统和皮层的神经振荡、大脑健康和认知过程有关[1-5]。 第二个涉及呼吸如何通过促进和调节静脉血和脑脊液的节律性流动和波动来帮助维持大脑健康。 1、呼吸振荡影响神经振荡和认知 呼吸节律(呼吸振荡)影响大脑中的节律性电活动(神经振荡),首先在与大脑嗅觉回路相连的区域,随后扩散到影响其他区域的神经节律,如氨状体、海马体、岛叶和新皮层。 大脑中这种广泛的皮质/边缘神经元活动跟踪呼吸周期,并帮助呼吸执行整个大脑神经振荡的“组织分层原则”。 呼吸阶段和呼吸模式会改变振荡影响记忆和情绪处理的方式。Zelano和同事在一系列人体实验中发现,在呼吸的吸气阶段和鼻呼吸期间,记忆回忆增加,面部表情的情绪识别更快。他们还发现,如果人们从鼻呼吸切换到口呼吸,皮质振荡、情绪反应和记忆表现会显著降低[1]。在动物研究中也发现了类似的效果,其中不用鼻子呼吸消除了呼吸相关的皮质神经振荡[4]。 呼吸节律对认知过程有重大和意想不到的影响。据信,这种效应是由于呼吸和神经振荡调节触发特定认知过程的神经同步的方式。认知领域的研究人员一致发现,特定的振荡模式,特别是在伽马(30-100hz)或高β(30hz)频率下,与特定认知任务的表现高度相关,如感官知觉、记忆、注意力、决策、解决问题和语言处理。 已经发现振荡模式与感觉知觉和工作记忆之间存在因果关系[6]。在包括自闭症和精神分裂症在内的认知脑疾病中发现了伽马振荡的不良调节。呼吸影响振荡模式的事实表明,它也会影响认知过程,并可能在帮助认知性脑部疾病患者方面具有治疗作用。 呼吸是具身认知的一个重要例子,向我们展示了身体感觉和由这些身体感觉引起的大脑变化如何影响认知功能[4]。 注意呼吸和呼吸节律的有意变化(调节)可以改变情绪状态和认知过程。虽然它们会在大脑活动中产生明显的变化[2],但这两种方式都可以减少认知负荷并让神经系统更平静。有意改变呼吸涉及额叶、颞叶和岛叶皮层,而对呼吸的注意会调节扣带皮层。 有意识地关注与呼吸有关的感觉,如气味、鼻子的温度感觉、身体的呼吸运动和呼吸声,可以增强本体感觉和内感受等和呼吸有关的感觉输入。鉴于嗅觉丧失已知是抑郁症、认知能力下降和记忆力下降的危险因素[6],将注意力集中在嗅觉等呼吸感觉上可能有助于抑郁症等疾病,而一个人的嗅觉能力的康复可以改善他的记忆力和认知健康。当然,据报道,经常使用呼吸作为注意力锚的正念冥想对这些情况很有帮助。 有相当多的科学文献表明,以各种方式调节呼吸节律和呼吸频率的呼吸技巧有助于抑郁、焦虑和其他心理状况,如创伤后应激障碍[7,8]。 人们可能认为这些呼吸技巧适用于患有这些疾病的个体,因为它们可以减少唤醒、纠正过度通气或转移注意力。然而,最近的这项研究表明,呼吸振荡实际上可以改善核心认知过程并改变大脑的功能。这为在许多神经和心理条件下使用呼吸节律和速率变化开辟了治疗可能性。 2、呼吸驱动血液和脑脊液循环 脑脊液(CSF)循环动力学对于调节颅内压,大脑排毒废物处理机制(“淋巴”系统)的活动,颅骨运动的屈曲/伸展阶段,维持中枢神经系统的“内环境”(电解质、营养物质和pH值)非常重要。脑脊液还运输激素、神经递质、释放因子和神经肽。 脑脊液只是大脑液体系统的一部分。其他成分是血液和基质液。这三种流体成分中每一种的压力和体积都在不断变化,但它们处于平衡状态。当一个体积增加时,其他体积会减少以保持平衡。 颅内动脉搏动曾被认为是脑脊液从颅骨向脊髓移动的关键驱动因素,但新的研究清楚地表明,呼吸是血液和脑脊液流动的最重要力量[9-12]。Dreha-Kulaczewski及其同事的突破性研究使用新型实时相差MRI同时测量健康人类受试者的脑脊液和静脉血流量[11]。 这些研究人员发现,在吸气阶段,脑脊液向上进入颅腔和侧脑室,并在呼气期向相反方向移动。他们能够测量脑脊液在大脑以及脊髓的颈椎和胸椎水平的这种双向呼吸运动。他们还测量了上颈椎内静脉丛的静脉血流量,这是脑干的重要静脉引流途径。 总之,他们发现,随着吸气,特别是用力吸气,静脉血从颅骨流出和脑脊液从脊柱区域流入颅骨增加。这种静脉血流出是由吸气时产生的静脉压暂时下降驱动的。相反,在呼气时,脑脊液从颅骨流出增加和静脉血流出减少。 特定的呼吸操作,如屏气、用力呼吸和特定频率的呼吸会改变脑脊液和静脉血波动。屏气可完全消除脑脊液流动[12]。呼吸肌力量和控制力良好的个体似乎能够通过呼吸产生更强的脑脊液运动[10]。 强大的膈肌功能和协调的呼吸动作可改善静脉向心脏的回流。导致心脏静脉回流减少的疾病(例如气道阻塞引起的中央静脉压升高)会干扰呼吸引导脑脊液流出的能力。 这项研究的临床意义很多。它特别支持使用呼吸技术来提高呼吸肌的力量和协调性,并使用呼吸量的有节奏放大作为改善大脑和神经系统健康的方法。 References
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