Марта Арбису Гомес анализирует исследование, опубликованное в Nature Communications, о том, как дыхание модулирует зрительное восприятие, возбудимость коры и активацию мозга. Исследование даёт новые данные о роли дыхания в когнитивных функциях и о его возможном применении в стратегиях когнитивной реабилитации и когнитивной стимуляции.
Марта Арбису Гомес анализирует исследование, опубликованное в Nature Communications, которое показывает, что дыхание модулирует зрительное восприятие и активность мозга. Результаты показывают, что перцептивная чувствительность повышается во время вдоха, когда мозг демонстрирует более высокую активацию и возбудимость коры. Кроме того, участники подстраивали дыхание для оптимизации результатов, что подкрепляет идею о том, что когнитивные функции возникают из динамического взаимодействия тела и мозга.
Может ли дыхание влиять на то, как мы воспринимаем мир?
Дыхание — автоматический процесс, который мы выполняем тысячи раз в день, не обращая на него внимания. Однако появляется всё больше данных о том, что оно не только поддерживает жизненно важные функции, но и напрямую влияет на активность мозга и поведение.
В частности, недавние исследования предполагают, что дыхание может действовать как механизм «синхронизации» тела и мозга, модулируя такие процессы, как внимание, восприятие или принятие решений.
Исследование, опубликованное в Nature Communications в 2026 году, развивает эту идею и ставит ключевой вопрос:
может ли дыхание активно улучшать нашу способность воспринимать стимулы?
Как проводилось исследование?
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи одновременно анализировали три вида сигналов у 30 здоровых участников:
- активность мозга (с помощью магнитоэнцефалографии, МЭГ);
- ритм дыхания;
- расширение зрачка (показатель активации, или arousal).
Во время эксперимента участники выполняли простое зрительное задание:
они должны были обнаруживать очень слабые (почти незаметные) стимулы, появлявшиеся на экране.
Кроме того, варьировалась предсказуемость стимула с помощью:
- пространственных подсказок (где он появится);
- временных подсказок (когда он появится).
Такой дизайн позволил проанализировать, как взаимодействуют дыхание, мозг и поведение в контролируемых условиях.
Что показывают ключевые результаты?
1. Мы лучше воспринимаем во время вдоха
Один из важнейших результатов — зрительное восприятие непостоянно на протяжении дыхательного цикла.
- Чувствительность выше во время фазы вдоха;
- в этот момент участники лучше обнаруживают слабые стимулы.
Это означает, что во время вдоха мозг находится в более «восприимчивом» состоянии.
Чувствительность к обнаружению зрительных стимулов выше во время фазы вдоха (in), когда перцептивный порог снижается. Это говорит о том, что во время вдоха мозг находится в более благоприятном состоянии для обработки сенсорной информации.
2. Мы подстраиваем дыхание для улучшения результатов
Исследование показывает и нечто ещё более интересное:
участники подстраивали дыхание, когда могли предсказать стимул;
- они синхронизировали вдох с моментом его появления;
- чем лучше была эта синхронизация → тем лучше результаты.
Это говорит о том, что дыхание является частью активного процесса оптимизации восприятия.
Участники подстраивали ритм дыхания так, чтобы фаза вдоха совпадала с появлением предсказуемых стимулов. Чем сильнее была эта адаптация, тем лучше были их результаты в перцептивном задании.
3. Дыхание модулирует состояние мозга
Изменения восприятия связаны с двумя ключевыми механизмами:
активация (arousal):
- измеряется по зрачку;
- большее расширение во время вдоха;
- связана с лучшими перцептивными результатами.
Возбудимость коры:
- изменения мозговых колебаний:
- альфа (7–13 Гц) ↓ → повышенная сенсорная возбудимость;
- бета (15–40 Гц) ↓ → моторная подготовка.
В совокупности эти изменения указывают на то, что во время вдоха мозг находится в оптимальном состоянии для обработки информации.
Расширение зрачка — показатель уровня активации мозга — меняется в зависимости от фазы дыхания и увеличивается во время вдоха, совпадая с лучшими перцептивными результатами.
4. Дыхание организует взаимодействие областей мозга
Эффект не ограничивается отдельными областями и охватывает обширную сеть, включающую:
- зрительную кору;
- островковую долю;
- поясную кору;
- моторные области.
Дыхание модулирует поток информации между этими областями, облегчая восприятие, особенно когда стимулы предсказуемы.
Каково значение этого открытия?
Исследование даёт веские доказательства того, что дыхание является частью механизма «active sensing» (активного восприятия):
- мозг не только реагирует на окружающую среду,
- но и использует внутренние сигналы (такие как дыхание) для оптимизации восприятия.
На практике это означает, что:
- восприятие зависит как от стимула, так и от состояния тела;
- тело и мозг работают как единая система.
Как это открытие связано с NeuronUP?
В NeuronUP разрабатываются научно обоснованные инструменты когнитивной реабилитации. Подобные открытия открывают новые направления:
Интеграция тела и мозга
Дыхание могло бы стать важной переменной когнитивного вмешательства, особенно в заданиях на внимание или восприятие.
Оптимизация результатов
Тренировка синхронизации физиологических состояний и когнитивных заданий могла бы повысить эффективность вмешательств.
Новые терапевтические стратегии
Модуляция дыхания (например, с помощью техник управляемого дыхания) могла бы дополнять программы когнитивной стимуляции.
Заключение
Это исследование показывает, что дыхание — не пассивный процесс, а активный механизм, влияющий на то, как мы воспринимаем мир.
Способность синхронизировать дыхание с окружающей средой позволяет мозгу оптимизировать состояния активации и возбудимости, улучшая тем самым восприятие.
В совокупности эти результаты подкрепляют ключевую идею: когнитивные функции зависят не только от мозга, но и от непрерывного взаимодействия тела и разума.
Библиография
Chalas, N., Saltafossi, M., Berther, T., Balestrieri, E., Abbasi, O., & Kluger, D. S. (s. f.). Respiration as a dynamic modulator of sensory sampling.
Часто задаваемые вопросы о дыхании как модуляторе зрительного восприятия и активности мозга
1. Как дыхание влияет на зрительное восприятие?
Исследование показывает, что способность обнаруживать слабые зрительные стимулы колеблется на протяжении дыхательного цикла. Во время вдоха мозг находится в состоянии повышенной активации и возбудимости коры, что способствует обработке сенсорной информации.
2. Какова связь между дыханием и активностью мозга?
Дыхание модулирует активность различных мозговых сетей, участвующих в восприятии, внимании и моторной подготовке. Кроме того, оно влияет на нейронные колебания, связанные с возбудимостью коры и сенсорной обработкой.
3. Что такое active sensing, или активное восприятие?
Active sensing — механизм, с помощью которого мозг использует внутренние телесные сигналы, такие как дыхание, для оптимизации восприятия окружающей среды. Этот процесс позволяет предвосхищать и улучшать обработку значимых стимулов.
4. Как дыхание влияет на внимание и сенсорную обработку?
Дыхание может изменять функциональное состояние мозга, облегчая внимание и повышая способность обрабатывать сенсорную информацию. Исследования предполагают, что определённые фазы дыхания способствуют лучшим перцептивным результатам.
5. Можно ли использовать дыхание в программах когнитивной реабилитации?
Хотя данные пока только появляются, результаты предполагают, что техники управляемого дыхания могли бы дополнять программы когнитивной реабилитации и стимуляции, способствуя более оптимальным для обучения и внимания состояниям мозга.
Новые задания для когнитивной стимуляции детей в 2026 году
Добавить комментарий