Respire hondo antes de contestar: La función cognitiva está relacionada con la inhalación

Los sujetos a los que se les presentaron problemas para resolver mientras inspiraban los resolvieron mejor

Tomar un expreso, comer un poco de chocolate o hacer el pino: estas son algunas de las cosas que se recomiendan antes de hacer un examen importante. Sin embargo, el mejor consejo podría ser respirar profundamente. Según la investigación dirigida en el laboratorio por el Profesor Noam Sobel del Departamento de de Neurobiología del Instituto Científico Weizmann, las personas que inspiraron cuando se les presentó una tarea visuoespacial la completaron mejor que los que espiraron en la misma situación. Los resultados del estudio, que fueron publicados en Nature Human Behavior, sugieren que el sistema olfativo puede haber dado forma a la evolución de la función cerebral más allá de la función básica del olfato.

El Dr. Ofer Perl, que dirigió la investigación como estudiante de posgrado en el laboratorio de Sobel, explica que el olfato es el sentido más antiguo: «Hasta las plantas y las bacterias pueden «oler» las moléculas de su entorno y reaccionar. Pero todos los mamíferos terrestres huelen aspirando aire a través de los conductos nasales y transmitiendo señales al cerebro a través de los nervios». Algunas teorías sugieren que este sentido tan antiguo estableció el patrón del desarrollo de otras partes del cerebro. Es decir, cada sentido adicional evolucionó empleando ese patrón que los anteriores habían establecido previamente. A partir de ahí surgió la idea de que podía ser posible que la inspiración, por sí sola, preparara al cerebro para recibir nueva información, básicamente sincronizando los dos procesos.

En efecto, los estudios a partir de la década de 1940 y en adelante descubrieron que las zonas del cerebro implicadas en procesar el olor, y por tanto en la inspiración, estaban conectadas con las que crean recuerdos nuevos. Pero este nuevo estudio partió de la hipótesis de que partes del cerebro implicadas en funciones cognitivas más complejas también podrían haber evolucionado siguiendo el mismo patrón básico, incluso aunque no tuvieran ninguna relación en absoluto con el sentido del olfato. «En otros mamíferos», dice Sobel, «el sentido del olfato, la inspiración y el procesamiento de la información van de la mano». «Nuestra hipótesis era que durante la inspiración, no solo el sistema olfativo, sino todo el cerebro se prepara para procesar nueva información. A esto lo llamamos “cerebro olfateador”».

Para comprobar su hipótesis, los investigadores diseñaron un experimento para poder medir el flujo de aire a través de las fosas nasales de los sujetos y, al mismo tiempo, presentarles problemas que resolver. Entre estos había problemas matemáticos, problemas de visualización espacial (en los tenían que decidir si el dibujo tridimensional de una figura podría existir en la vida real) y pruebas verbales (en las que tenían que decidir si las palabras mostradas en la pantalla eran reales). Se pidió a los sujetos que presionaran un botón, una vez tras responder a una pregunta y una vez cuando estuvieran listos para la siguiente. Los investigadores observaron que a medida que los sujetos revisaban los problemas, inhalaban aire justo antes de pulsar el botón para la pregunta.

El experimento se diseñó de tal forma que los investigadores pudieran estar seguros de que los sujetos no estuvieran al tanto de que sus inspiraciones se estaban monitorizando, y descartaron una situación en el que pulsar el botón fuera la razón para inspirar y no la preparación para la tarea.

Después, los investigadores cambiaron el formato y solo les entregaron a los sujetos problemas que resolver, pero la mitad se les presentó cuando inspiraban y la otra mitad cuando espiraban. La inspiración resultó estar significativamente relacionada con la finalización con éxito de los problemas. Durante el experimento, los investigadores midieron la actividad eléctrica del cerebro de los sujetos con EEG, y también así hallaron diferencias entre la inspiración y la espiración, especialmente en la conectividad entre diferentes partes del cerebro. Así ocurrió en periodos de descanso, así como durante la resolución de los problemas, con una mayor conectividad relacionada con la inspiración. Además, cuanto mayor era el intervalo entre los dos niveles de conectividad, mayor era la inspiración que ayudaba a los sujetos a resolver problemas. 

«Se podría decir que el cerebro asocia la inspiración con la oxigenación y que, por tanto, se prepara para concentrarse mejor en las preguntas del examen, pero el lapso de tiempo no encaja», dice Sobel. «Ocurre en 200 milisegundos, mucho antes de que el oxígeno pase de los pulmones al cerebro. Nuestros resultados demuestran que no solo el sistema olfativo es sensible a la inspiración y la espiración, es todo el cerebro. Creemos que se puede generalizar y decir que el cerebro funciona mejor cuando se inspira».

Estos resultados podrían explicar, entre otras cosas, por qué todo nos parece confuso cuando tenemos la nariz tapada. Sobel señala que la misma palabra «inspiración» significa tanto «inhalar» como «estimular el intelecto o las emociones». Y los que practican la meditación saben que la respiración es clave para controlar las emociones y los pensamientos. No obstante, este experimento supone un respaldo empírico a esta intuición, y demuestra que es muy probable que nuestro sentido del olfato, de algún modo, creara el prototipo para la evolución del resto de nuestro cerebro.

Los investigadores creen que sus resultados, entre otras cosas, podrán servir para investigar métodos de ayuda para niños y adultos con trastornos de atención y aprendizaje que mejoren sus habilidades mediante la respiración nasal controlada.

La investigación del Profesor Noam Sobel está respaldada por el Instituto Nacional Azrieli para Imágenes e Investigación del Cerebro Humano; el Centro Norman y Helen Asher para Imágenes del Cerebro Humano; el Laboratorio Nadia Jaglom para la Investigación de la Neurobiología del Olfato; la Fundación Adelis; el Fondo Rob y Cheryl McEwen para la Investigación Cerebral; y el Consejo Europeo de Investigación. El Profesor Sobel es el titular de la Cátedra de Profesores Sara y Michael Sela de Neurobiología.

Los comunicados de prensa del Instituto Weizmann se publican en Internet en

http://wis-wander.weizmann.ac.il/, y también están disponibles en http://www.eurekalert.org/