Нос включил тревогу

Учёные обнаружили конкретную цепочку сигналов от носа к эмоциональным центрам мозга, которая связывает темп дыхания с тревогой. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) и пока проведено только на самцах мышей.

Йога и медитация давно делают ставку на медленное ритмичное дыхание. Однако до сих пор было неясно, что именно успокаивает мозг: сознательный контроль, работа дыхательных центров ствола мозга или сам поток воздуха в носу. Команда Xinsong Guo под руководством Ruiqi Wu из Институтов наук о мозге Фуданьского университета показала: ключевым сигналом может быть именно частота движения воздуха через нос.

При вдохе давление воздуха активирует обонятельные сенсорные нейроны — нервные клетки в носовой полости, которые воспринимают не только запахи, но и механическое движение воздуха. Чтобы проверить их роль, исследователи генетически сделали эти нейроны чувствительными к свету. С помощью оптоволокна и синего лазера они задавали частоту их работы, не меняя фактическую частоту дыхания мышей.

За основу взяли три режима: два вдоха в секунду — медленный, четыре — средний, семь — быстрый. Затем мышей проверяли в приподнятом крестообразном лабиринте и в тесте открытого поля. Для животного открытое пространство — примерно как для человека внезапное собеседование без подготовки: хочется держаться стен. Чем дольше мышь исследует открытые участки, тем ниже считается её тревожность.

Медленная стимуляция заставляла мышей чаще выходить на открытые участки. Быстрая, наоборот, усиливала избегание. Средний темп заметного эффекта не дал. Иными словами, одна и та же цепь сработала как своеобразный регулятор громкости тревоги: медленный ритм снижал её, быстрый повышал.

Дальнейшие эксперименты показали маршрут сигнала. Он идёт от сенсорных нейронов носа к митральным клеткам обонятельной луковицы, затем — к парвальбумин-положительным интернейронам в периринальной коре и далее к базолатеральной миндалине. Миндалина — область мозга, участвующая в обработке страха и тревоги. Интернейроны помогают синхронизировать активность мозга, словно задавая ей ритм.

В периринальной коре медленная стимуляция усиливала высокочастотные гамма-колебания, связанные с активной обработкой информации и взаимодействием нейронов. Быстрая стимуляция их снижала. Более высокая гамма-активность напрямую соответствовала меньшей тревожности.

Чтобы проверить причинность, исследователи включали и выключали парвальбумин-положительные клетки с помощью хемогенетики — метода, который позволяет временно управлять выбранными нейронами специальным препаратом. Активация клеток уменьшала тревожное поведение и усиливала гамма-волны, выключение давало обратный результат.

Затем мышам создали хроническое тревожное состояние с помощью лёгких ударов током по лапам. После этого животные ежедневно по два часа в течение двух недель получали медленную стимуляцию. Использовали как световой метод, так и механические воздушные импульсы в носовую полость. Оба подхода вернули поведение к исходному уровню, восстановили гамма-активность, а эффект сохранялся минимум неделю после прекращения процедур.

Авторы подчёркивают: это не доказательство, что человеку достаточно просто сделать несколько вдохов и забыть о тревожном расстройстве. В эксперименте участвовали только самцы мышей, а световая стимуляция не полностью повторяет естественный поток воздуха. Кроме того, мозг мыши и человека различается. Нужно проверить, работает ли такой механизм у людей и можно ли воздействовать на него дыхательными упражнениями или специальными устройствами.

Важная деталь — речь идёт именно о дыхании через нос. Дыхание ртом этот путь, вероятно, не активирует. Исследователи планируют проверить механизм у людей, изучить его связь с расстройствами обоняния и разработать практический протокол стимуляции носового потока. Пока корректный вывод звучит скромно: медленное носовое дыхание — перспективный объект исследований, а не готовое лечение тревоги.