Respirare lentamente è una delle strategie più utilizzate per cercare di ridurre tensione e ansia, ma i meccanismi biologici che collegano il ritmo del respiro alle emozioni non sono ancora del tutto chiari. Un nuovo studio pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ha individuato nei topi un possibile collegamento diretto tra il naso e alcune aree cerebrali coinvolte nella regolazione dell’ansia.
I ricercatori parlano di un vero e proprio “circuito naso-cervello”, nel quale i segnali prodotti dal passaggio dell’aria nelle cavità nasali arrivano, attraverso diverse tappe, fino all’amigdala. Il risultato potrebbe contribuire a spiegare perché modificare volontariamente il ritmo respiratorio riesca, in alcune persone, a influenzare lo stato emotivo.
Il tema ha un peso particolare considerando la diffusione dei disturbi d’ansia, che secondo le stime riportate dagli autori interessano circa 359 milioni di persone nel mondo. Tecniche basate sul controllo del respiro vengono utilizzate da secoli in pratiche come il pranayama, alcune forme di meditazione e diverse tradizioni orientali.
Negli ultimi anni anche la ricerca scientifica ha iniziato a raccogliere prove più precise sul rapporto tra respirazione, attività cerebrale ed emozioni.
Perché respirare dal naso potrebbe essere diverso
Il ritmo automatico della respirazione viene generato principalmente nel tronco encefalico. Quando decidiamo volontariamente di rallentare o modificare il respiro, invece, intervengono circuiti che partono dalle regioni frontali del cervello e arrivano alle strutture responsabili della respirazione. È il cosiddetto controllo “top-down”, attraverso il quale un processo normalmente automatico può essere modificato in maniera cosciente.
Rimane però una domanda: come può il semplice passaggio dell’aria attraverso il naso produrre effetti sulle emozioni?
Alcuni studi precedenti avevano già suggerito che una respirazione nasale lenta possa incidere sull’ansia in maniera diversa rispetto alla respirazione attraverso la bocca. È stato inoltre osservato che il ritmo della respirazione nasale può sincronizzarsi con alcune oscillazioni cerebrali, sia negli esseri umani sia nei roditori.
Una possibile spiegazione coinvolge i neuroni sensoriali olfattivi, cellule presenti nella cavità nasale normalmente associate alla percezione degli odori. Questi neuroni, però, non reagiscono soltanto alle molecole odorose: possono rispondere anche al movimento dell’aria durante la respirazione.
Il percorso che dal naso arriva fino all’amigdala
Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno studiato topi maschi, modificando sperimentalmente la frequenza dei segnali provenienti dai neuroni sensoriali olfattivi. Sono state utilizzate diverse tecniche, tra cui optogenetica, chemogenetica, elettrofisiologia, fotometria a fibra, test comportamentali e tracciamento virale dei circuiti neuronali.
Il percorso individuato parte proprio dai neuroni sensoriali olfattivi, che percepiscono le inspirazioni nasali. I segnali vengono quindi trasmessi alle cellule mitrali del bulbo olfattivo, una struttura cerebrale coinvolta principalmente nell’elaborazione degli odori ma collegata anche con regioni appartenenti al sistema limbico.
Da qui l'informazione raggiunge alcuni interneuroni a lunga proiezione presenti nella corteccia peririnale e arriva infine ai neuroni glutamatergici dell’amigdala basolaterale posteriore, una regione coinvolta nella regolazione delle risposte emotive, della paura e dell’ansia.
Secondo i risultati dello studio, il flusso d’aria attraverso il naso sarebbe quindi in grado di influenzare i comportamenti associati all’ansia attraverso questo circuito.
Conta anche la frequenza della respirazione
Uno degli aspetti più interessanti riguarda il ritmo con cui avviene la respirazione nasale. L'effetto osservato negli animali dipendeva infatti dalla frequenza dei segnali provenienti dal naso.
Quando i ricercatori hanno stimolato i neuroni olfattivi a frequenze più basse, sono comparsi effetti compatibili con una riduzione dei comportamenti ansiosi. Frequenze più elevate, al contrario, erano associate a un aumento di questi comportamenti.
Il rapporto sembra dunque essere bidirezionale: una respirazione più lenta potrebbe contribuire a ridurre l'attivazione dei circuiti dell’ansia, mentre una respirazione più rapida potrebbe favorirla.
Un altro esperimento ha fornito un'ulteriore indicazione. Quando gli scienziati hanno disattivato con tecniche chemogenetiche il collegamento tra bulbo olfattivo e corteccia peririnale, l'associazione tra frequenza dei segnali nasali e regolazione dell’ansia è scomparsa. Questo risultato suggerisce che il circuito individuato sia effettivamente coinvolto nel fenomeno osservato.
Due settimane di respirazione lenta hanno modificato il comportamento
I ricercatori hanno inoltre sottoposto alcuni animali a due settimane di flusso nasale lento e controllato. Al termine del trattamento sono stati osservati cambiamenti nell’attività neuronale insieme a una riduzione dei comportamenti classificati come simili all’ansia.
Secondo gli autori, una respirazione nasale lenta, intorno a metà della normale frequenza respiratoria, potrebbe quindi avere un effetto modulatore sull’attività delle reti cerebrali coinvolte nelle emozioni.
Questo non significa, però, che sia già possibile trasformare il risultato in una terapia contro i disturbi d’ansia.
Perché è ancora presto per parlare di una terapia per l’ansia
Lo studio presenta infatti limiti importanti. Gli esperimenti sono stati condotti esclusivamente su topi maschi, utilizzando procedure di stress e sistemi artificiali per controllare sia il flusso dell’aria sia l’attività dei neuroni.
Non è quindi ancora noto se lo stesso circuito funzioni nello stesso modo negli esseri umani e, soprattutto, quanto possa contribuire agli effetti osservati nelle persone che praticano esercizi di respirazione.
I risultati offrono però una possibile spiegazione biologica di un fenomeno già osservato in altri studi: la respirazione lenta e regolare può modificare lo stato emotivo e ridurre i livelli di ansia in determinate condizioni.
Se il meccanismo verrà confermato anche nell’uomo, potrebbe aiutare a comprendere meglio perché alcune tecniche respiratorie funzionano e a sviluppare interventi non invasivi più mirati. Per il momento, tuttavia, il nuovo circuito naso-cervello rappresenta soprattutto un'importante pista di ricerca, non una nuova cura già disponibile contro l’ansia.
Fonte
Proceedings of the National Academy of Sciences - A nose-to-brain circuit underlies anxiety regulation by nasal afferent frequency in mice
