وجدت الدراسة أن كل نفس يترك توقيعًا فريدًا في دماغك

كشفت دراسة أجرتها جامعة كاليفورنيا في سان دييغو عن وجود صلة دقيقة بين التنفس ونشاط الدماغ، مما قد يحسن فهم الاضطرابات التي يتعطل فيها التنفس بشكل خطير.

غالبًا ما يتم قياس التنفس بمصطلحات بسيطة، مثل عدد الأنفاس التي يأخذها الشخص في الدقيقة. لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أن هذا يغفل شيئًا مهمًا: الشكل التفصيلي لكل نفس يرتبط ارتباطًا وثيقًا بشكل النشاط العصبي في الدماغ.

الباحثون بقيادة جامعة كاليفورنيا سان دييغو وجدت أن الاختلافات الدقيقة من نفس إلى آخر تتوافق مع التغيرات في النشاط الكهربائي عبر مناطق الدماغ المشاركة في الإدراك والعاطفة والذاكرة. وقد انعكست الاختلافات مثل الشهيق الأطول، أو الزفير الأبطأ، أو التوقف القصير في نمط النشاط العصبي.

قالت إينا كوسيك روز، المؤلفة الأولى للدراسة، وهي طالبة دكتوراه في قسم العلوم المعرفية بكلية العلوم الاجتماعية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو: “كل نفس مختلف”. “يمكنك إيقاف تنفسك لعدة ثوان، أو أخذ نفس عميق للغاية، أو إخراج زفير سطحي. ما نظهره هو أن تلك الاختلافات في شكل كل نفس تنعكس في شكل نشاط الدماغ.”

كل نفس يترك نمطًا دماغيًا مميزًا

ولفحص هذه العلاقة، نظر الباحثون إلى ما هو أبعد من معدل التنفس. وقاموا بتمثيل كل نفس على شكل موجة، حيث يعكس الارتفاع والانخفاض التغيرات في تدفق الهواء أثناء الشهيق والزفير، ثم قارنوا شكل تلك الموجة بالنشاط الكهربائي المسجل مباشرة من الدماغ.

وشملت الدراسة 16 شخصًا يخضعون للمراقبة السريرية لمرض الصرع المقاوم للعلاج. وقارن الباحثون تسجيلات الدماغ الغازية مع قياسات التنفس، بما في ذلك تدفق الهواء من الأنف وحركة الصدر والبطن.

سمح ذلك للفريق باختبار ما إذا كانت التغييرات الطفيفة في توقيت وكثافة وشكل الأنفاس الفردية قد انعكست من خلال التغييرات المقابلة في النشاط العصبي.

وقال برادلي فويتيك، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ ورئيس قسم العلوم المعرفية: “تظهر نتائجنا أن الاقتران بين التنفس والنشاط العصبي أكثر ثراء بكثير مما كان متوقعا في السابق”.

التنفس والإدراك مرتبطان بشكل وثيق

وتعتمد النتائج على الأدلة السابقة التي تشير إلى أن التنفس يمكن أن يؤثر على الإدراك. أظهرت الأبحاث السابقة، على سبيل المثال، أن أداء الأشخاص يمكن أن يكون أفضل قليلاً في مهمة الذاكرة اعتمادًا على ما إذا كانت المعلومات قد تمت مواجهتها أثناء الشهيق أو الزفير. يُستخدم التحكم في التنفس أيضًا للمساعدة في تهدئة الأشخاص الذين يعانون من أعراض اضطراب ما بعد الصدمة.

تضيف الدراسة الجديدة طبقة أخرى من خلال إظهار أن العلاقة لا تقتصر على توقيت التنفس. ويرتبط الشكل التفصيلي لكل شهيق وزفير أيضًا بنمط نشاط الدماغ المستمر.

تثير حالات فشل التنفس الخطيرة سؤالاً جديدًا

وهذا يثير سؤالًا مهمًا للبحث المستقبلي: ما إذا كانت هذه العلاقة الوثيقة بين التنفس والدماغ تتغير في الظروف التي يمكن أن يفشل فيها التنفس فجأة.

يدرس أحد المشاركين في الدراسة، وهو جراح الأعصاب في جامعة أيوا، بريان دلوهي، الموت المفاجئ غير المتوقع في مرض الصرع، أو SUDEP، حيث يمكن أن يموت الأشخاص المصابون بالصرع فجأة.

وقال فويتيك إن الدراسات المستقبلية يمكن أن تدرس ما إذا كانت العلاقة المحددة هنا تتعطل في متلازمة موت الرضيع المفاجئ أو متلازمة موت الرضع المفاجئ، وما إذا كانت التغيرات في التنفس قد توفر إنذارا مبكرا قبل توقف التنفس.

قال فويتيك، الذي لديه انتماءات في برنامج الدراسات العليا لعلوم الأعصاب بكلية الطب ومعهد هاليجي أوغلو لعلوم البيانات في كلية هاليجي أوغلو لعلوم البيانات والحوسبة: “يمكن للأبحاث المستقبلية أن تتحقق مما إذا كان نمط التنفس يوفر تحذيرًا بأن التنفس على وشك التوقف في حالة SUDEP أو SIDS”.

لا تظهر الدراسة الحالية أن أنماط التنفس يمكن أن تتنبأ بـ SUDEP أو SIDS. وبدلا من ذلك، فإنه يوفر إطارا لاختبار ما إذا كانت العلاقة الطبيعية بين التنفس والنشاط العصبي تتعطل في هذه الظروف.

قال فويتيك: “الآن بعد أن علمنا أن هناك هذا الاقتران المحكم والغني بشكل لا يصدق بين شكل كل نفس وشكل كل موجة دماغية، هناك عالم جديد تمامًا من الخيارات التي يمكننا استكشافها”.

المرجع: “الأشكال الموجية للتنفس دورة تلو الأخرى مقترنة بشكل التذبذبات العصبية” بقلم إينا كوسيك-روز، غوانغيو تشو، أندرو شريف، جوشوا إم. روزناو، ستيفان يو. شويلي، شيما أو. أولويغبو، سايج أنابيل تيتي، محمد كوبيسي، دكتور راكيبول موولا، أريان إي. رون، سوخبندر كومار، بريان. دلوهي، كريستينا زيلانو وبرادلي فويتيك، 30 أغسطس 2026، مجلة علم الأعصاب.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0731-26.2026

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.