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混乱した不適切な呼吸は情報の記憶を妨げ、学習をはるかに困難にします。
記憶と呼吸が相互に関連していることは古くから知られています。電極を用いて脳波を記録し、心理テストの結果と呼吸リズムを照らし合わせて分析する研究が以前にも行われました。呼吸で捉えたイメージや感情は、より記憶に残りやすいことが分かりました。さらに、夜間の休息中に呼吸によって記憶中枢で情報交換が行われることが実験的に証明されています。
ヘゴ医科大学の新たな研究グループは、記憶と呼吸中枢の相互作用に関するさらなる情報を得ることを目指しました。研究者たちは遺伝子組み換え齧歯類を用いて、延髄にある呼吸中枢のニューロンを任意に活性化させました。専門家たちはオプトジェネティクスシステムを用いました。必要な神経細胞に光感受性タンパク質を導入し、その後、神経線維を導出し、さらに光パルスを照射することで、ニューロンにパルス振動を生じさせたり、逆にニューロンを静穏状態に戻したりしました。
げっ歯類の記憶力について検査が行われた。何かを思い出す必要がある瞬間に、短時間の無呼吸という形で呼吸不全を刺激した。この場合、脳は血液供給の障害を感じる時間がなかったが、この時点では記憶は機能しなかった。つまり、げっ歯類は何も覚えていなかったのだ。科学者たちは、呼吸不全が海馬の神経細胞の働きに影響を与えたと指摘している。ニューロンはインパルスを発生させたが、その活動は典型的なクラスターにまとめられず、新しい情報の定着を妨げた。
呼吸のリズムを変えたり、速くしたり遅くしたり、呼吸を浅くしたり深くしたりすることで、記憶のプロセスに影響を与え、記憶を悪化させたり改善したりすることができます。もちろん、この研究は人間ではなくげっ歯類を対象に行われたことを忘れてはなりません。また、科学者たちはまだ具体的な実践的な提言を行っていません。しかし、将来を見据えると、近い将来、脳活動の特性に合わせて個別に選択された呼吸法の助けを借りて、記憶障害を治癒できるようになる可能性は十分にあります。
それでも、すでにいくつかの結論を導き出すことができます。例えば、より深く頻繁な呼吸は、血流と脳自体を酸素で飽和させるだけでなく、いくつかの追加的な機能を果たすことができます。例えば、呼吸の回数と深さを増やすことで大脳辺縁系を最適化することは、感情をより正確に認識し、記憶プロセスを刺激するのに役立ちます。
呼吸は生命維持において最も重要な要素です。呼吸機能の詳細は、科学的にはまだ多くが解明されていません。しかし、科学者たちは人体とその能力について研究を続け、より多くの詳細を明らかにしています。
研究の詳細と結果はNature Communications誌に掲載されている。