Respirar pelo nariz pode controlar ondas cerebrais Pesquisa

Descoberta é de pesquisadores do Instituto do Cérebro em parceria com cientistas da universidade alemã de Heidelberg

No campo da ciência, ainda é desconhecido como a respiração nasal pode modular funções cerebrais. No entanto, o pesquisador Adriano Tort, do Instituto do Cérebro (ICe) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), junto com Andreas Draguhn e Jurij Brankack, da Universidade de Heidelberg (Alemanha), vêm realizando novas descobertas que ajudam a elucidar essa questão.

Em trabalhos recentes, esses pesquisadores demonstraram que, em ratos e camundongos, a respiração é capaz de organizar a atividade elétrica produzida pelo cérebro em padrões rítmicos conhecidos por ondas cerebrais.

Acreditava-se que as ondas no cérebro induzidas pela respiração ocorriam, exclusivamente, em áreas responsáveis pelo olfato. Contudo, a pesquisa germano-brasileira tem revelado que tais ondas cerebrais ocorrem em diversas outras áreas do cérebro, muito além das responsáveis por processar os cheiros. Por exemplo, as ondas cerebrais induzidas pela respiração ocorrem no córtex pré-frontal, região relacionada com funções de tomada de decisões e, também, no hipocampo, parte envolvida na formação de memórias.

Outra descoberta dessa parceria científica é que as ondas cerebrais induzidas pela respiração dependem da passagem do ar através do nariz, uma vez que tal atividade elétrica não aparece em animais respirando diretamente pela traqueia.

Oscilações gama

Publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, o novo estudo da equipe mostra que as ondas cerebrais induzidas pela respiração controlam a atividade de ondas cerebrais mais rápidas e de menor amplitude, conhecidas como oscilações gama. “As oscilações gama foram previamente relacionadas a funções cerebrais como atenção e memória, e o fato de que a respiração é capaz de modulá-las sugere um possível mecanismo para seus efeitos sobre funções cognitivas”, afirma o professor Draguhn.

A descoberta foi possível graças a um algoritmo computacional para analisar interações entre ondas cerebrais de diferentes frequências criado pelo docente Adriano Tort há oito anos. Desde então, essa técnica vem mostrando que ondas lentas do cérebro podem modular a amplitude de ondas mais rápidas, em semelhança às estratégias de modulação de amplitude empregadas por rádios AM.

O principal achado foi mostrar que as oscilações do tipo gama moduladas pela respiração têm frequência diferente das oscilações gama que são moduladas pela onda teta, uma onda lenta previamente conhecida. “Parece que esses dois ritmos lentos do cérebro – as ondas teta e as ondas induzidas pela respiração – estão usando canais de frequências diferentes dentro do espectro gama para transmitir diferentes tipos de informação. Isso tem implicações importantes que ajudam a entender como ocorre a comunicação entre diferentes áreas do cérebro”, explica Tort.

Parceria germano-brasileira

Analisando os resultados de estudos anteriores e a pesquisa de seu grupo, Brankack considera que achados prévios poderiam ser explicados pelos efeitos da respiração no cérebro, mas que estes não foram reconhecidos devido à falta de registros da respiração dos animais durante os experimentos.

“Neurocientistas raramente estudam a respiração junto com a atividade cerebral. Nossos resultados sugerem que estudos anteriores relacionando funções cognitivas às ondas cerebrais devem ser revistos. Eu não ficaria muito surpreso se funções atribuídas a outras ondas cerebrais fossem, na realidade, devido às ondas cerebrais induzidas pela respiração”, afirma Brankack.

A colaboração científica entre o ICe-UFRN e a Universidade de Heidelberg existe desde 2010, quando o professor Adriano Tort foi convidado a apresentar uma palestra na Alemanha sobre seu método de analisar ondas cerebrais. A pesquisa desenvolvida foi financiada por verbas do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pelas agências alemãs BMBF e DFG. Recentemente, Tort foi contemplado com uma bolsa de Pesquisador Experiente pela Fundação Alexander Von Humboldt em parceria com a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), que financiará três visitas científicas (uma em andamento) à Universidade de Heidelberg.