呼吸如何調節情緒

文/ @庚潤

呼吸是我們維持生命所必需的，一般來說，我們不會注意到自己的呼吸，就像我們也不會注意自己的心跳一樣。事實上，大腦的腦幹中有專門調節人體心跳、呼吸、血壓等基本生命活動的中樞。腦幹中的呼吸中樞可以感知體內的氧氣和二氧化碳含量，從而給肺發出指令，調節呼吸強度和呼吸頻率。

不過，我們也可以刻意的控制自己的呼吸頻率，深呼吸就是一個很好的例子。相信每個人都有過緊張的經歷，感覺像是心裡揣了個小兔子，這時，耳邊會有一個聲音說：「深呼吸，別緊張，放輕鬆」，深呼吸幾次後，好像確實不那麼緊張了。除此之外，瑜伽也對呼吸的方式有一些要求，瑜伽老師會告訴你何時吸氣，何時呼氣，一節瑜伽課下來，感覺整個人輕鬆了不少。這樣看來，呼吸可以對情緒起到一定的調節作用，但情緒的調節又與大腦的神經活動息息相關，那麼，呼吸是如何調節情緒的呢？

為了探究這個問題，來自美國的科學家以小鼠為實驗對象，發現了呼吸調節情緒的神經通路。

實驗中，研究者首先建立了小鼠對聲音的恐懼條件反射。足底電擊對於小鼠來說是一個有害的刺激，所以如果受到了足底電擊，小鼠就會表現出「定住不動（freezing）」的行為，我們把這種能夠直接引發行為的刺激稱為非條件刺激（unconditioned stimuli, US），類似的還有狗看到食物會流口水，這裡食物也是非條件刺激。如果在電擊小鼠之前，讓它聽到某種聲音，重複幾次後，小鼠僅聽到聲音後也會表現出freezing的行為，由於聲音本身並不是一種有害刺激，而經過學習後小鼠建立了聲音與電擊之間的關係，我們把這種經過學習後引發行為的刺激（聲音）稱為條件刺激（conditioned stimuli, CS）。

了解了恐懼條件反射實驗後，我們再來看看呼吸對小鼠freezing行為的影響。

在用鼻子呼吸時，氣體會經過鼻腔進入肺部，大腦中的嗅球（olfactory bulb, OB）會感受到空氣的刺激。

有趣的是，OB的放電頻率和小鼠的呼吸頻率有著很高的一致性。且在freezing和non-freezing的情況下，小鼠的呼吸頻率有很大的差異。

研究者又測量了加工條件恐懼行為的前邊緣前額葉皮層（prelimbic prefrontal cortex, plPFC）的神經活動，發現plPFC和OB的神經活動在freezing狀態下有非常高的相關性。

而如果堵住小鼠的鼻孔（occluded），讓OB無法接收到空氣刺激，OB和plPFC的神經活動相關性會大大降低，且小鼠freezing的時間會變長，這表明，OB的神經活動對恐懼情緒存在調節作用。

接下來，研究者又用神經環路追蹤和光遺傳學的方法找到了OB和plPFC以及腦幹中呼吸中樞之間的神經環路。OB在接收到空氣刺激後，會傳遞信息給位於嗅覺皮層的前嗅核（anterior

olfactory nucleus, AON）和taenia tecta（TT），AON和TT再把信息傳遞給位於額葉的plPFC，plPFC將信息傳遞給負責情緒加工的杏仁核（amygdala, AM）和周圍灰質（periaqueductal gray），杏仁核也會傳遞信息給周圍灰質，周圍灰質再投射到位於腦幹的呼吸中樞（respiratory centers）。

綜上，該研究表明小鼠的呼吸頻率與恐懼刺激後的應激反應相關，堵住小鼠鼻孔會延長應激反應的時間，這一過程基於小鼠嗅球對空氣的感受。所以，當你緊張、焦慮、恐懼或者悲傷時，試著調整呼吸，也許真的會改善情緒呢。

參考文獻：

Moberly A H, Schreck M, Bhattarai J P, et al. Olfactory inputs modulate respiration-related rhythmic activity in the prefrontal cortex and freezing behavior[J]. Nature Communications, 2018, 9(1): 1528.

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