Amerikaanse onderzoekers hebben gemeten hoe de hersenen van rustende mensen meebewegen met hun ademhaling. Niet alleen het tempo blijkt van belang, maar ook de precieze vorm van elke in- en uitademing. Die vorm keert terug in de elektrische activiteit van hersengebieden voor onder meer aandacht, emotie, geheugen en motivatie.
Dat ademhaling en het brein iets met elkaar te maken hebben, is op zich geen nieuws. Traag en diep ademen kan je kalmeren; dat is al lang bekend. Meerdere studies hebben in het verleden de link gelegd tussen sneller of trager ademen en denkwerk of iemands stemming.
Maar dat soort onderzoek behandelt de ademhaling als een metronoom. Het meet bijvoorbeeld enkel het verschil tussen sneller of trager. Onderzoekers aan de Universiteit van Californië in San Diego vonden dat een te grove maatstaf.
Want geen twee ademhalingen zijn identiek. De ene inademing begint snel en zakt traag weg. De volgende hapert halverwege. Teken je het luchtvolume uit in de tijd, dan krijg je telkens een net iets andere kromme.
Meten met elektroden in het brein
Om te zien of het brein die unieke kronkels volgt, hadden de onderzoekers metingen nodig van dichtbij. Elektroden op de hoofdhuid volstaan voor dit soort onderzoek niet.
Daarom werkten ze met patiënten met epilepsie bij wie om medische redenen elektroden in de hersenen zaten. Die worden geplaatst om te achterhalen waar een aanval begint. Zolang ze op hun plek zitten, leveren ze een uitzonderlijk scherp beeld van de elektrische activiteit binnen de hersenen.
De onderzoekers gebruikten de implantaten om de ademhaling en hersengolven van rustende deelnemers te registreren. Hersengolven zijn ritmische schommelingen van de elektrische activiteit van grote groepen zenuwcellen. Ze gaan op en neer, maar net als bij ademhaling gebeurt dat niet in een keurige sinusvorm.
Niet het tempo doet er toe
Toen de onderzoekers beide krommen naast elkaar legden, bleken ze sterk op elkaar te lijken. De vorm van een individuele ademhaling kwam overeen met de vorm van de activiteit die op datzelfde moment door het brein liep.
Het ging niet om een afgelegen hoekje van het brein. De overeenkomst was zichtbaar in diverse gebieden, zoals de gebieden die betrokken zijn bij aandacht, denken, emotie, geheugen, motivatie en plezier. Elke ademhaling laat volgens de onderzoekers zo haar eigen afdruk na op de hersenactiviteit en op de mentale toestand van de deelnemer van dat moment.
Ademhaling is een van de weinige lichaamsfuncties die vanzelf gaat maar die we ook bewust kunnen sturen. De onderzoekers vroegen zich daarom af: als de vorm van je adem samenhangt met wat je hersenen doen, kun je die vorm dan gebruiken als een soort knop? In de toekomst willen zij nagaan of gestuurde ademhaling het denkvermogen en de mentale gezondheid kan beïnvloeden.
Wat het onderzoek nog niet aantoont
Wie elektroden in het hoofd heeft, heeft een aandoening waarvoor een ingreep nodig was. Het brein van iemand met moeilijk behandelbare epilepsie is niet zonder meer een doorsnee brein.
Daar komt bij dat de plaatsing van die elektroden door artsen wordt bepaald, niet door onderzoekers. De hersengebieden die in beeld komen, zijn dus deels toeval. En zulke groepen zijn doorgaans klein.
Ook de aard van het verband blijft open. Adem en hersengolven bewegen samen, maar dat zegt nog niet wie wie stuurt. Het is evengoed denkbaar dat de hersenactiviteit de ademhaling vormgeeft, of dat beide door iets anders worden aangedreven.
Verder ging het om mensen in rust. Wat er gebeurt tijdens inspanning, stress of een gesprek, is daarmee niet gemeten.
En het praktische vooruitzicht is voorlopig een plan. Dat je met een bepaalde ademvorm je aandacht of stemming kunt bijsturen, is niet aangetoond. Dat is de vraag die het team nog wil stellen.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Alles over slaap: misschien hebben we er veel minder van nodig dan we denken en Negatief denken verergert écht je pijn: wetenschappers ontdekken mechanisme achter het nocebo-effect. Of lees dit artikel: Nanodeeltjes maken nieuwe neuronen in het brein van muizen met alzheimer.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
