Corrélation entre respiration et sentiment de calme
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Ramón Ferreiro |
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Bien-être, Calme, Respiration, Sophrologie |
Il peut être intéressant de mettre à disposition de ses employés des séances de sophrologie. Elle peut également aider le développement harmonieux des enfants.
Essayez. Respirez lentement et doucement. Un sentiment de calme envahissant s'installe. Maintenant, respirez rapidement et frénétiquement. La tension monte.
Pourquoi ?
C'est une question à laquelle la science n'a jamais répondu, jusqu'à présent.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de la faculté de médecine de l'université de Stanford et leurs collègues ont identifié une poignée de cellules nerveuses dans le tronc cérébral qui relient la respiration aux états d'esprit.
Un article décrivant ces résultats a été publié le 31 mars dans la revue Science. Mark Krasnow, MD, PhD, professeur de biochimie, est l'auteur sénior. L'auteur principal est Kevin Yackle, MD, PhD, ancien étudiant diplômé de Stanford, aujourd'hui membre de la faculté de l'Université de Californie-San Francisco.
Les médecins prescrivent parfois des exercices de contrôle de la respiration aux personnes souffrant de troubles du stress. De même, la pratique du pranayama - le contrôle de la respiration afin de faire passer la conscience d'un état d'excitation ou même de frénésie à un état plus méditatif - est une composante essentielle de pratiquement toutes les variétés de yoga.
"Cette étude est fascinante parce qu'elle permet de comprendre, au niveau cellulaire et moléculaire, comment cela peut fonctionner", a déclaré M. Krasnow.
Un minuscule groupe de neurones
Le minuscule groupe de neurones qui relie la respiration à la relaxation, à l'attention, à l'excitation et à l'anxiété est situé dans les profondeurs du tronc cérébral. Ce groupe, situé dans une zone que Krasnow appelle le pacemaker de la respiration, a été découvert chez la souris par le co-auteur de l'étude, Jack Feldman, professeur de neurobiologie à l'UCLA, qui a publié ses conclusions en 1991.
Une structure équivalente a depuis été identifiée chez l'homme.
Diagramme d'un cerveau
Le schéma représente la voie (en vert) qui relie directement le centre de la respiration du cerveau au centre de l'éveil et au reste du cerveau. Avec l'aimable autorisation du laboratoire Krasnow
"Le stimulateur respiratoire a, à certains égards, une tâche plus difficile que son homologue dans le cœur", a déclaré Krasnow, qui est également chercheur au Howard Hughes Medical Institute. "Contrairement au continuum unidimensionnel lent-rapide du cœur, il existe de nombreux types distincts de respirations : régulières, excitées, soupirs, bâillements, halètements, sommeil, rire, sanglots.
Nous nous sommes demandé si différents sous-types de neurones au sein du centre de contrôle respiratoire pouvaient être chargés de générer ces différents types de respiration".
Fort de cette intuition, Yackle a parcouru les bases de données publiques pour dresser une liste des gènes qui sont activés préférentiellement dans la partie du tronc cérébral de la souris où se trouve le centre de contrôle respiratoire. Le terme technique de ce centre est le complexe pré-Bötzinger, ou préBötC.
Il a mis en évidence un certain nombre de ces gènes, ce qui a permis aux chercheurs d'identifier plus de 60 sous-types neuronaux distincts, physiquement différenciés les uns des autres par leurs signatures d'activation génique, mais s'entremêlant dans le préBötC comme des fils de spaghetti bien mélangés. Les scientifiques ont pu utiliser ces gènes, et les produits protéiques dont ils sont les recettes, comme des marqueurs leur permettant de repérer les différents sous-types neuronaux.
Éliminer les neurones
Les scientifiques ont maintenant pu évaluer systématiquement le rôle de chaque sous-population neuronale chez des souris de laboratoire. Grâce à des technologies avancées, ils ont pu détruire sélectivement n'importe lequel de ces sous-types neuronaux - et uniquement celui-ci - sur la base de sa signature unique de gènes actifs. Ils ont ensuite pu observer comment la perte de ce sous-type particulier affectait la respiration des animaux.
En 2016, en collaboration avec Feldman, ils ont réussi à isoler une sous-population de neurones dans le préBötC qui contrôle explicitement un type de respiration : le soupir. En neutralisant ces neurones, on élimine le soupir, mais les autres modes de respiration ne sont pas affectés.
Cette découverte a été publiée dans la revue Nature en 2016.
Kevin Yackle
Kevin Yackle Krasnow et Yackle ont ensuite entrepris de découvrir le rôle respiratoire d'une autre sous-population d'environ 175 neurones préBötC qui se distinguent par leur expression partagée de deux marqueurs génétiques appelés Cdh9 et Dbx1. Ils ont créé par génie biologique des souris chez lesquelles ils pouvaient éliminer, à volonté, les neurones portant ces deux marqueurs.
Mais une fois que les neurones Cdh9/Dbx1 de ces rongeurs ont été éliminés, ils ont semblé prendre cette perte à bras le corps. Contrairement à leurs congénères privés de soupirs, ces souris ne présentaient aucune lacune dans leur portefeuille de variations respiratoires.
"J'ai été déçu au début", a déclaré Yackle.
Mais quelques jours plus tard, il a remarqué quelque chose : pour des souris, les animaux étaient extraordinairement calmes. "Si on les mettait dans un nouvel environnement, qui stimule normalement le reniflement et l'exploration, ils restaient assis à se toiletter, ce qui prouve que les souris sont très calmes.
La détente
Une analyse plus poussée a montré que si ces souris présentaient toujours la palette complète des types de respiration, des soupirs aux reniflements, les proportions relatives de ces types avaient changé. Il y avait moins de respirations rapides "actives" et plus rapides "reniflantes", et plus de respirations lentes associées à la relaxation.
Les chercheurs ont supposé qu'au lieu de réguler la respiration, ces neurones l'espionnaient et communiquaient leurs résultats à une autre structure du tronc cérébral. Cette structure, le locus coeruleus, envoie des projections à pratiquement toutes les parties du cerveau et gère l'excitation : elle nous réveille du sommeil, maintient notre vigilance et, si elle est excessive, déclenche l'anxiété et la détresse. On sait que les neurones du locus coeruleus présentent un comportement rythmique dont le moment est corrélé à celui de la respiration.
Dans une série d'expériences, les chercheurs de Stanford ont prouvé que les neurones préBötC qui expriment Cadh9 et Dbx1 non seulement se projettent vers le locus coeruleus - une nouvelle découverte - mais activent également ses projections à longue distance, favorisant ainsi l'éveil de tout le cerveau.
"Si quelque chose entrave ou accélère votre respiration, vous devez le savoir immédiatement", a déclaré M. Krasnow.
" Ces 175 neurones, qui informent le reste du cerveau de ce qui se passe, sont absolument essentiels". "Le préBötC semble maintenant jouer un rôle clé dans les effets de la respiration sur l'éveil et l'émotion, comme on le voit pendant la méditation", a déclaré Feldman.
"Nous avons bon espoir que la compréhension de la fonction de ce centre conduira à des thérapies contre le stress, la dépression et d'autres émotions négatives."
Pour l'étude au complet cliquer ici
Essayez. Respirez lentement et doucement. Un sentiment de calme envahissant s'installe. Maintenant, respirez rapidement et frénétiquement. La tension monte.
Pourquoi ?
C'est une question à laquelle la science n'a jamais répondu, jusqu'à présent.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de la faculté de médecine de l'université de Stanford et leurs collègues ont identifié une poignée de cellules nerveuses dans le tronc cérébral qui relient la respiration aux états d'esprit.
Un article décrivant ces résultats a été publié le 31 mars dans la revue Science. Mark Krasnow, MD, PhD, professeur de biochimie, est l'auteur sénior. L'auteur principal est Kevin Yackle, MD, PhD, ancien étudiant diplômé de Stanford, aujourd'hui membre de la faculté de l'Université de Californie-San Francisco.
Les médecins prescrivent parfois des exercices de contrôle de la respiration aux personnes souffrant de troubles du stress. De même, la pratique du pranayama - le contrôle de la respiration afin de faire passer la conscience d'un état d'excitation ou même de frénésie à un état plus méditatif - est une composante essentielle de pratiquement toutes les variétés de yoga.
"Cette étude est fascinante parce qu'elle permet de comprendre, au niveau cellulaire et moléculaire, comment cela peut fonctionner", a déclaré M. Krasnow.
Un minuscule groupe de neurones
Le minuscule groupe de neurones qui relie la respiration à la relaxation, à l'attention, à l'excitation et à l'anxiété est situé dans les profondeurs du tronc cérébral. Ce groupe, situé dans une zone que Krasnow appelle le pacemaker de la respiration, a été découvert chez la souris par le co-auteur de l'étude, Jack Feldman, professeur de neurobiologie à l'UCLA, qui a publié ses conclusions en 1991.
Une structure équivalente a depuis été identifiée chez l'homme.
Diagramme d'un cerveau
Le schéma représente la voie (en vert) qui relie directement le centre de la respiration du cerveau au centre de l'éveil et au reste du cerveau. Avec l'aimable autorisation du laboratoire Krasnow
"Le stimulateur respiratoire a, à certains égards, une tâche plus difficile que son homologue dans le cœur", a déclaré Krasnow, qui est également chercheur au Howard Hughes Medical Institute. "Contrairement au continuum unidimensionnel lent-rapide du cœur, il existe de nombreux types distincts de respirations : régulières, excitées, soupirs, bâillements, halètements, sommeil, rire, sanglots.
Nous nous sommes demandé si différents sous-types de neurones au sein du centre de contrôle respiratoire pouvaient être chargés de générer ces différents types de respiration".
Fort de cette intuition, Yackle a parcouru les bases de données publiques pour dresser une liste des gènes qui sont activés préférentiellement dans la partie du tronc cérébral de la souris où se trouve le centre de contrôle respiratoire. Le terme technique de ce centre est le complexe pré-Bötzinger, ou préBötC.
Il a mis en évidence un certain nombre de ces gènes, ce qui a permis aux chercheurs d'identifier plus de 60 sous-types neuronaux distincts, physiquement différenciés les uns des autres par leurs signatures d'activation génique, mais s'entremêlant dans le préBötC comme des fils de spaghetti bien mélangés. Les scientifiques ont pu utiliser ces gènes, et les produits protéiques dont ils sont les recettes, comme des marqueurs leur permettant de repérer les différents sous-types neuronaux.
Éliminer les neurones
Les scientifiques ont maintenant pu évaluer systématiquement le rôle de chaque sous-population neuronale chez des souris de laboratoire. Grâce à des technologies avancées, ils ont pu détruire sélectivement n'importe lequel de ces sous-types neuronaux - et uniquement celui-ci - sur la base de sa signature unique de gènes actifs. Ils ont ensuite pu observer comment la perte de ce sous-type particulier affectait la respiration des animaux.
En 2016, en collaboration avec Feldman, ils ont réussi à isoler une sous-population de neurones dans le préBötC qui contrôle explicitement un type de respiration : le soupir. En neutralisant ces neurones, on élimine le soupir, mais les autres modes de respiration ne sont pas affectés.
Cette découverte a été publiée dans la revue Nature en 2016.
Kevin Yackle
Kevin Yackle Krasnow et Yackle ont ensuite entrepris de découvrir le rôle respiratoire d'une autre sous-population d'environ 175 neurones préBötC qui se distinguent par leur expression partagée de deux marqueurs génétiques appelés Cdh9 et Dbx1. Ils ont créé par génie biologique des souris chez lesquelles ils pouvaient éliminer, à volonté, les neurones portant ces deux marqueurs.
Mais une fois que les neurones Cdh9/Dbx1 de ces rongeurs ont été éliminés, ils ont semblé prendre cette perte à bras le corps. Contrairement à leurs congénères privés de soupirs, ces souris ne présentaient aucune lacune dans leur portefeuille de variations respiratoires.
"J'ai été déçu au début", a déclaré Yackle.
Mais quelques jours plus tard, il a remarqué quelque chose : pour des souris, les animaux étaient extraordinairement calmes. "Si on les mettait dans un nouvel environnement, qui stimule normalement le reniflement et l'exploration, ils restaient assis à se toiletter, ce qui prouve que les souris sont très calmes.
La détente
Une analyse plus poussée a montré que si ces souris présentaient toujours la palette complète des types de respiration, des soupirs aux reniflements, les proportions relatives de ces types avaient changé. Il y avait moins de respirations rapides "actives" et plus rapides "reniflantes", et plus de respirations lentes associées à la relaxation.
Les chercheurs ont supposé qu'au lieu de réguler la respiration, ces neurones l'espionnaient et communiquaient leurs résultats à une autre structure du tronc cérébral. Cette structure, le locus coeruleus, envoie des projections à pratiquement toutes les parties du cerveau et gère l'excitation : elle nous réveille du sommeil, maintient notre vigilance et, si elle est excessive, déclenche l'anxiété et la détresse. On sait que les neurones du locus coeruleus présentent un comportement rythmique dont le moment est corrélé à celui de la respiration.
Dans une série d'expériences, les chercheurs de Stanford ont prouvé que les neurones préBötC qui expriment Cadh9 et Dbx1 non seulement se projettent vers le locus coeruleus - une nouvelle découverte - mais activent également ses projections à longue distance, favorisant ainsi l'éveil de tout le cerveau.
"Si quelque chose entrave ou accélère votre respiration, vous devez le savoir immédiatement", a déclaré M. Krasnow.
" Ces 175 neurones, qui informent le reste du cerveau de ce qui se passe, sont absolument essentiels". "Le préBötC semble maintenant jouer un rôle clé dans les effets de la respiration sur l'éveil et l'émotion, comme on le voit pendant la méditation", a déclaré Feldman.
"Nous avons bon espoir que la compréhension de la fonction de ce centre conduira à des thérapies contre le stress, la dépression et d'autres émotions négatives."
Pour l'étude au complet cliquer ici
06 mai 2021
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