des chercheurs identifient un circuit cérébral reliant la respiration et l’apaisement émotionnel

Stress, anxiété, peur : ces émotions intenses peuvent conduire à une hyperventilation, également connue sous le nom de « respiration anxieuse ». Pour stabiliser ces turbulences émotionnelles, réguler la respiration grâce à des exercices de méditation ou de yoga est une méthode efficace. Une étude récente a exploré comment ralentir consciemment la respiration peut aider à retrouver un état émotionnel stable, révélant un circuit cérébral qui pourrait être fortement impliqué. Selon les chercheurs, un groupe de neurones connectés au tronc cérébral coordonne la respiration avec l’état émotionnel. Une avancée qui ouvre la voie à des traitements ciblés de l’hyperventilation et des troubles de stress post-traumatique.

Le syndrome d’hyperventilation sévère se manifeste souvent lors de crises d’angoisse ou d’épisodes de stress. Bien que généralement sans gravité, elle reste invalidante, car les individus tentent de compenser une sensation de manque d’air en respirant plus rapidement et plus profondément. Cette augmentation des niveaux d’oxygène peut entraîner des troubles visuels, des étourdissements et des bouffées vasomotrices et, si rien n’est fait, une tétanie (perte de contrôle musculaire) suivie d’un inconfort. Diverses disciplines du bien-être recommandent des exercices de respiration lente, inspirés du yoga ou de la méditation, pour apaiser ce syndrome.

Mark Krasnow, professeur de biochimie à l’Université de Stanford, soutient ces pratiques, affirmant que la maîtrise de la respiration profonde procure des effets relaxants au corps. En 2017, Krasnow et ses collègues ont mené une étude visant à mieux comprendre comment la conscience de la respiration peut faciliter l’hyperventilation.

Grâce à des expériences sur des modèles murins, ils ont découvert un ensemble de neurones à la base du tronc cérébral impliqués dans la communication entre respiration et relaxation. Dans leur étude, publiée dans la National Library of Medicine, ils écrivent : «
Nous avons identifié une sous-population neuronale dans le complexe pré-Bötzinger (preBötC) de la souris, principal générateur du rythme respiratoire, qui régule l’équilibre entre les comportements de calme et d’éveil. ».

Dans une étude plus récente, des neuroscientifiques du Salk Institute ont exploré plus en détail les mécanismes conscients de régulation respiratoire dans le tronc cérébral. ” Le corps s’autorégule naturellement grâce à une respiration profonde. Harmoniser notre respiration avec nos émotions nous semble intuitif, mais nous ne savions pas comment cela fonctionne dans le cerveau », explique Sung Han, auteur principal de l’étude, dans un communiqué.

Reconnaissant le lien indiscernable mais évident entre les schémas respiratoires et l’état émotionnel, Han et son équipe ont émis l’hypothèse de l’implication du cortex frontal du cerveau, connu pour orchestrer les pensées et les comportements. Ce cortex interagit avec la moelle épinière, responsable notamment de la respiration autonome. Pour corroborer cette hypothèse, l’équipe a mené des expériences sur des modèles murins.

Dans leur étude, publiée dans la revue Nature
Neurosciencesles chercheurs décrivent avoir soigneusement retracé les connexions entre différentes zones du cerveau, sur la base de l’analyse d’une base de données de connectivités neuronales. Ils ont découvert un nouveau circuit respiratoire impliqué dans la stimulation de l’état émotionnel, puis identifié des neurones situés dans le cortex cingulaire antérieur qui sont reliés directement à une zone intermédiaire du tronc cérébral dans le pont, lui-même relié à la moelle épinière. moelle épinière.

« En découvrant un mécanisme cérébral spécifique responsable du ralentissement de la respiration, notre découverte pourrait offrir une explication scientifique aux effets bénéfiques de pratiques comme le yoga et la pleine conscience sur l’atténuation des émotions négatives, en les ancrant davantage dans la science. dit Han.

Vers une meilleure compréhension de la communication entre les neurones corticaux et la moelle épinière

Cette première expérience a permis aux chercheurs de comprendre les connexions physiques entre ces différentes zones cérébrales. Les chercheurs ont ensuite étudié comment ils communiquent et comment l’activation de la moelle épinière pourrait influencer la respiration. Pour ce faire, ils ont enregistré l’activité cérébrale de modèles de souris au cours d’une série d’expériences, les exposant à diverses situations stressantes modifiant leur comportement. Pour activer et désactiver artificiellement une partie des neurones du circuit cortex-pont-médullaire, l’équipe a eu recours à l’optogénétique.

Les résultats ont conforté l’hypothèse initiale. Les scientifiques ont découvert que lorsque la connexion était établie entre le cortex et le pont, les souris se comportaient calmement et respiraient lentement. En revanche, face à un stress intense, cette communication s’affaiblit, entraînant une augmentation de la fréquence respiratoire. En activant optogénétiquement le circuit cortex cingulaire antérieur-pont-médullaire, la fréquence respiratoire a été normalisée et l’anxiété dissipée.

« Je souhaite utiliser ces résultats pour concevoir une « pilule de yoga » », annonça Han. « Nous disposons désormais d’un circuit cérébral potentiellement ciblable pour créer des thérapies capables de ralentir instantanément la respiration et d’initier un état paisible et méditatif. », conclut-il.

Source : Nature Neurosciences