Sonntag, 8. Januar 2017

Unser Atemrhythmus verändert unsere Gehirnaktivität

Eine wissenschaftliche Untersuchung der Northwestern University im US-Bundesstaat Illinois hat ergeben, dass der Atemrhythmus neurale Aktivitäten (Gehirnaktivitäten) direkt beeinflussen kann. Die durch die Atmung beeinflussbaren Hirnbereiche sind u.a. für unser Erinnerungsvermögen und das emotionale Beurteilungsvermögen zuständig.

Testanordnung Atem - Angstreaktion
Beim Atmen geht es nicht nur um Aufnahme von Sauerstoff und in der Luft enthaltenen Ionen – es werden durch die entsprechende Atmung auch Hirnfunktionen und Verhalten einer Person beeinflusst.

Medizinische Wissenschaftler der Northwestern University haben entdeckt, dass der Atemrhythmus elektrische Aktivitäten im menschlichen Gehirn hervorruft, die das emotionale Urteilsvermögen und die Gedächtnisleistung erhöhen. Diese Auswirkungen auf das Verhalten hängen in entscheidender Weise davon ab, ob man gerade ein- oder ausatmet, und ob man durch die Nase oder den Mund atmet.

In der US-Studie waren Versuchspersonen in der Lage, ein angsterfülltes Gesicht viel schneller zu identifizieren, während sie dabei einatmeten- statt ausatmeten. Die Versuchspersonen konnten sich auch mit größerer Wahrscheinlichkeit an einen Gegenstand erinnern, dem sie während des Atemholens begegneten, als denjenigen, denen sie beim Ausatmen begegneten (=besserer Lerneffekt). Der Effekt existiert aber NICHT beim Atmen durch den Mund sondern nur bei der Nasenatmung (siehe Bild unten).
Im EEG sichtbarer Unterschied zwischen Nasen- und Mundatmung
Ähnliche Hinweise kennt man aus der Yogatmung, Yogis behaupteten schon lange, dass die verschiedenen Atemtechniken die Gehirnaktivität des Anwenders gezielt verändern kann. Anm.: unsere eigenen Labor-Untersuchungen zeigten, dass es nicht nur einen Einfluss auf die Gehirnpotenziale gibt, sondern auch einen direkten Einfluss auf unser Nervensystem. So zeigt sich, dass ein verlängertes Ausatmen den Körper entspannt und Ängste wie auch Stress abbauen kann, da es das entspannende Nervensystem aktiviert. Hingegen ein verlängertes Einatmen macht uns aktiver, aber auch mental unruhiger, da es das aktivierende Nervensystem stimuliert. Siehe dazu unsere Beiträge zur 1:4 Atemtechnik  ➪ Direktlink 1 und Direktlink 2

Zurück zur Studie: „Eines der wichtigsten Ergebnisse bei dieser Studie ist, dass es während des Einatmens einen drastischen Unterschied bei der Gehirnaktivität in der Amygdala und im Hippocampus gibt, im Vergleich zum Ausatmen“, sagte die Mitautorin Christina Zelano, Assistenzprofessorin der Neurologie an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University.

Und weiter ... „Wir entdeckten, dass man beim Einatmen überall im limbischen System, im olfaktorischen Cortex, der Amygdala und im Hippocampus Neuronen stimuliert.“ Die Studie wurde am 7. Dezember 2016 im Journal of Neuroscience veröffentlicht.

Hintergrund der Entdeckung: Die Wissenschaftler der Northwestern University entdeckten diese Unterschiede bei der Gehirnaktivität, während sie sieben Epilepsie-Patienten untersuchten, die am Gehirn operiert werden sollten. Eine Woche vor der Operation implantierte ein Chirurg EEG-Elektroden in die Gehirne der Patienten, um den Ursprung ihrer Anfälle zu identifizieren. Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, elektrophysiologische Daten direkt aus ihren Gehirnen zu gewinnen. Die aufgezeichneten elektrischen Signale zeigten, dass die Gehirnaktivität während des Atmens schwankte. Die Aktivität geschieht -wie schon gesagt- in Hirnregionen, in denen Emotionen, Gedächtnis und Gerüche verarbeitet werden.

Angst und Atmung
Diese Entdeckung veranlasste die Wissenschaftler zu der Frage, ob kognitive Funktionen typischerweise mit diesen Hirnregionen verbunden sind – insbesondere die Verarbeitung von Angst und Gedächtnis könnte auch durch Atmen beeinflusst werden. Die Amygdala ist eng verknüpft mit der Verarbeitung von Emotionen, insbesondere angstbezogenen Emotionen (sie gilt auch als Alarmzentrum des Gehirns). Und so baten die Wissenschaftler ungefähr 60 Versuchspersonen, während des Atmens schnelle Entscheidungen in Bezug auf emotionale Eindrücke in der Laborumgebung zu treffen. Dies wurde möglich, indem den versuchspersonen Bilder von Gesichtern gezeigt wurden, die entweder einen angsterfüllten oder überraschten Ausdruck aufwiesen, die Versuchspersonen mussten so schnell wie möglich angeben, welche Emotion jedes der Gesichter ausdrückte.

Beispiel eines ängstlichen Gesichts mit dem getestet wurde
Ergebnis: Wenn die Gesichter ihnen während des Einatmens begegneten, erkannten die Versuchspersonen sie schneller als angsterfüllt, als wenn dies während des Ausatmens geschah. Dies galt allerdings nicht für Gesichter mit einem überraschten Gesichtsausdruck.

Diese signifikant erkennbaren Effekte verringerten sich, wenn die Versuchspersonen die gleiche Aufgabe ausführten, während sie durch den Mund atmeten. Es zeigte sich, dass der Effekt nur bei angsterfüllten Reizen während des Atmens durch die Nase auftraten.

Bei einem weiteren Experiment, das darauf abzielte, die – mit dem Hippocampus verbundene –Gedächtnisfunktion zu bewerten, wurden den Versuchspersonen auf einem Computerbildschirm Bilder von Objekten angezeigt, an die sie sich später erinnern sollten.

Später wurden sie gebeten, sich diese Gegenstände wieder ins Gedächtnis zu rufen. Die Forscher fanden auch bei diesen Experiment heraus, dass es einen direkten Einfluss der Atmung auf die Gehirnfunktion gibt, das Erinnerungsvermögen verbesserte sich, wenn ihnen die zu merkenden Bilder während des Einatmens angeboten wurden.

Von der Natur optimal entwickelt: Die Ergebnisse besagen, dass schnelles und tiefes einatmen Vorteile mit sich bringt, wenn sich jemand in einer gefährlichen Situation befindet, so Zelano.


„Wenn man sich in einer Angst- oder Paniksituation befindet, wird der Atemrhythmus naturgemäß schneller”, sagte Zelano. „Daher verbringt man dabei verhältnismäßig mehr Zeit mit Einatmen als wenn man sich in einem Ruhezustand befindet. Daher könnte die angeborene Reaktion unseres Körpers auf Angst durch schnelleres Atmen eine positive Auswirkung auf die Gehirnfunktion haben, und in schnelleren Reaktionszeiten auf gefährliche Umweltreize resultieren.“

Atmung und Meditation: Diese neue Forschungsarbeit bringt auch wichtige Erkenntnisse zu den grundlegenden Mechanismen der Meditation oder des konzentrierten Atmens. Denn „wenn man einatmet, synchronisiert man in gewisser Weise die Gehirnschwingungen des limbischen Systems“, stellte Zelano fest. Anm.: So kann man durch eine gezielte Atmung die notwendige Vorentspannung für eine tiefgreifende gesundheitsfördernde Meditation aufbauen.

Links zu entspannenden Atemtechniken (1:4 Atmung) inkl. Videos
http://eggetsberger-info.blogspot.co.at/2015/08/mentaltraining-schnellentspannung-tool.html
und
http://eggetsberger-info.blogspot.co.at/2016/11/schnellentspannung-leicht-gemacht.html

Links zu der Untersuchung der Northwestern University
Link 1: https://news.northwestern.edu/stories/2016/12/rhythm-of-breathing-affects-memory-and-fear/
Link 2: http://www.jneurosci.org/content/36/49/12448

Quellen: Northwestern University, Journal of Neuroscience, u.a.
Quelle Anm.: IPN-Lab/Eggetsberger-Info
Videoquelle: YouTube/Northwestern University
Bildquellen: Northwestern University