Активність нервових центрів, що обмінюються інформацією під час сну, залежить від ритму вдихів і видихів.
У сні мозок зовсім не байдикує - він активно переробляє враження, які отримав під час пильнування, щоб зрозуміти, які з них слід запам'ятати надовго. Називається це консолідацією пам'яті: інформація з короткочасного сховища переходить у довготривале.
Перетворення пам'яті з короткочасної в довготривалу відбувається скоординованими зусиллями декількох мозкових центрів. Так, кілька років тому ми писали, що при «сонному» перезаписі інформації в мозку провідну роль відіграє обмін репліками між неокортексом (тобто новою корою мозку), енторинальною корою і гіпокампом; і одними цими зонами справа не обмежується. І тут виникає питання, хто ними керує - не в тому сенсі, хтось роздає керівні вказівки, а в тому, що повинен бути якийсь метроном, який ставив би ритм роботи і тим самим структурував обмін інформацією.
Співробітники Мюнхенського університету імені Людвіга і Максиміліана пишуть в Nature Communications, що таким регулятором-метрономом працює дихання. Справа не в тому, наскільки точно витримано час між вдихом і видихом, просто видих і вдих постійно повторюються і притому не залежать від роботи самих центрів пам'яті. Експерименти з мишами показали, що дихання організовує активність нейронів у безлічі зон мозку: у гіпокампі (який ми зазвичай називаємо одним з головних центрів пам'яті), і в зоровій корі, і в префронтальній корі, і в таламусі (який працює сенсорним хабом, розподіляючи інформацію від органів почуттів по зонах мозку), і в мигдалевидному тілі, яке займається емоціями, і в прилеглому ядрі, яке називають одним з головних центрів задоволення в дофаміновій системі підкріплення.
Дихання підвищувало і знижувало збудливість нейронних ланцюжків у всіх цих зонах, що, природно, впливало на те, як вони обмінюються інформацією один з одним. Важливо, що ефект не залежав від запахів, тобто не сенсорні нюхливі відчуття діяли на інформаційні процеси, а дихання саме по собі. Дослідники вважають, що консолідація пам'яті в сплячому мозку може досить сильно залежати від дихання, хоча для однозначного виведення тут потрібні додаткові експерименти.
Взагалі це не єдиний приклад того, як дихання може впливати на вищу нервову діяльність. Наприклад, ритму дихання підпорядковані страх і пам'ять - вони посилюються на вдиху і слабшають на видиху, а глибоке повільне дихання, діючи через особливі нейрони дихального центру, допомагає зняти емоційне збудження.