现在，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经科学教授马明洪博士和宾夕法尼亚大学博士生安德鲁·莫伯利(Andrew Moberly)在行为与呼吸之间的联系中增加了与嗅觉系统相关的神经元。这些发现发表在本周的《自然通讯》上。这些互动中的联系方式可能有助于解释为什么依靠节律呼吸的冥想和瑜伽之类的练习可以帮助人们克服基于焦虑的疾病。
马云说：“我们想知道为什么以及如何将恐惧行为，控制呼吸和大脑的气味中枢联系在一起。”“真正促使我们感兴趣的是，我们可以从这种关系中推断出什么，以了解行为的演变，并运用这些知识来缓解与创伤后应激障碍等疾病相关的痛苦。”
Ma在较早的研究中发现，鼻子中神经元的末端具有气味传感器以及检测呼吸速率的能力。“鼻子的功能确实发挥了双重作用，”莫伯利说。“这为什么以及在行为中起什么作用?这种恐惧行为在啮齿动物中看起来像什么?他们生存的行为选择是战斗，逃跑或冻结。”
为了弄清这些重叠的特征，Moberly首先通过将特定声音与轻微的脚部震动配对来训练小鼠，以在正常活动的小鼠中诱发“冻结”。冻结行为是一个静止的时期，对于急需治疗的小鼠来说是不寻常的。当他播放与脚部震动相关的声音时，“受过训练”的老鼠实际上会冻结在其轨迹中。
其他小组观察到，支配学习和记忆，情感和决策的杏仁核和前缘前额叶皮层在“冻结”期间平均以4 Hz的频率活跃。Moberly观察到，这些大脑区域的冻结行为，呼吸频率和电活动实际上是在相同波长上协调的。
马云说，知道人类具有自愿控制呼吸模式的能力后，“现在的问题是，我们要如何在不同的情绪情况下以不同的方式呼吸”。“从进化上讲，这是有道理的。例如，如果野外的老鼠通过嗅觉感觉到危险，它可能会冻结并减慢呼吸，这是生存的本能。现在我们想知道如何将这些知识应用于人类。找出哪种呼吸方式最有效地影响人的大脑活动和情绪状态将是很有趣的。”
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