Inhala. Ahora exhala. Ese acto automático que acabas de realizar —y que repetirás unas 20,000 veces hoy— podría estar orquestando silenciosamente tu capacidad de recordar. Según una investigación publicada en The Journal of Neuroscience, el momento exacto en que respiras mientras intentas recuperar un recuerdo determina, en parte, si lo lograrás o no.
Durante décadas, la neurociencia trató la respiración como un proceso periférico: algo que el cuerpo hace para sobrevivir mientras el cerebro realiza el «verdadero» trabajo cognitivo. Pero esta visión está cambiando. Sabemos que las personas reconocen rostros y perciben el tacto con mayor precisión durante la inhalación. Lo que no sabíamos era si este fenómeno se extendía a algo tan complejo como traer de vuelta un recuerdo específico.
Un equipo de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich decidió investigar precisamente eso: ¿funciona la respiración como un director de orquesta que coordina cuándo el cerebro puede reconstruir efectivamente una memoria?
La respiración como organizadora de procesos cognitivos
«Gran parte de la investigación sobre memoria se ha centrado tradicionalmente en los mecanismos neuronales dentro del propio cerebro. Sin embargo, evidencia creciente sugiere que los ritmos corporales, particularmente la respiración, pueden influir sistemáticamente en la actividad cerebral», explicó el autor del estudio Thomas Schreiner, líder del Grupo Emmy Noether en la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich.
«Aunque este vínculo había sido demostrado para estados cerebrales generales, no estaba claro si la respiración también moldea los procesos neuronales específicos que apoyan el recuerdo. Nuestra motivación fue abordar esta brecha probando si diferentes fases de la respiración están directamente vinculadas a las firmas neuronales de la recuperación exitosa de memoria en humanos.»
Metodología del estudio
Para su investigación, los científicos analizaron datos de 18 participantes sanos (15 mujeres y 3 hombres), con una edad promedio de aproximadamente 21 años. El experimento involucró dos sesiones separadas con un intervalo de aproximadamente una semana.
Durante la fase inicial de cada sesión, los participantes completaron una tarea de aprendizaje. Se les mostraron verbos, como «saltar», emparejados con imágenes de objetos o escenas. Los participantes recibieron instrucciones de crear una imagen mental o historia que vinculara el verbo con la imagen. Este proceso creó una memoria asociativa: un tipo de memoria que vincula dos elementos no relacionados.
Posteriormente, los participantes fueron sometidos a una prueba de memoria. Durante esta prueba, se les presentaron los verbos que habían visto anteriormente y se les pidió recordar la imagen asociada y describirla.
Mientras los participantes realizaban estas tareas, los científicos registraron su actividad fisiológica utilizando:
- Electroencefalografía (EEG): para monitorear la actividad eléctrica del cerebro
- Sensor de flujo de aire termistor: para rastrear los patrones respiratorios
Esta configuración permitió al equipo emparejar con precisión los momentos de actividad cerebral con fases específicas del ciclo respiratorio.
Hallazgos principales
Los resultados revelaron una conexión entre la respiración y el rendimiento de la memoria. Los investigadores encontraron que los participantes tenían más probabilidades de recordar exitosamente una imagen si la palabra clave aparecía mientras estaban inhalando. Específicamente, la secuencia óptima para la recuperación de memoria parecía involucrar inhalar cuando se presenta la señal, seguido de exhalar mientras el cerebro procesa el recuerdo.
«Nos sorprendió cuán selectivamente emergieron los efectos durante el recuerdo exitoso, en lugar de durante la recuperación fallida o las condiciones de control», dijo Schreiner. «Esto sugiere que la respiración no está simplemente influyendo en la activación general, sino que está específicamente vinculada a la reinstauración neuronal de la información almacenada.»
Cuando los científicos examinaron los datos neuronales, encontraron que las ondas cerebrales se sincronizaban con el ciclo respiratorio. La disminución característica en el poder alfa y beta, que señala un compromiso exitoso de la memoria, estaba modulada por la respiración. Estas disminuciones de poder eran más prominentes alrededor del momento de la exhalación.
El estudio también mostró que la reactivación de la memoria estaba sincronizada con la respiración. Los patrones neuronales que indicaban que el participante estaba trayendo la imagen de vuelta a su mente tendían a emerger durante la fase de exhalación. Esto sugiere que mientras la inhalación puede ser importante para recibir la señal, la exhalación es el período cuando el cerebro reconstruye efectivamente el recuerdo.
Correlación con el rendimiento cognitivo
Los científicos observaron una correlación entre la fuerza de esta sincronización y qué tan bien los individuos se desempeñaron en la prueba. Los participantes que mostraron un acoplamiento más fuerte entre su ritmo respiratorio y los patrones de reactivación de su cerebro lograron mejores puntuaciones de memoria. Esto implica que la coordinación entre respiración y cerebro no es aleatoria, sino funcionalmente relevante para el rendimiento cognitivo.
Estos hallazgos proporcionan evidencia de que la respiración puede actuar como un andamiaje para la recuperación de memoria episódica. La memoria episódica involucra el recuerdo de eventos, situaciones y experiencias específicas. Los datos sugieren que el ciclo respiratorio ayuda a coordinar las condiciones neuronales necesarias para este complejo proceso cognitivo.
«Nuestros resultados sugieren que la respiración no es solo una función corporal de fondo, sino que está estrechamente coordinada con la actividad cerebral que apoya el recuerdo», explicó Schreiner. «En particular, el momento de la inhalación y exhalación parece estructurar cuándo los patrones neuronales relacionados con la memoria se reactivan más efectivamente. Esto destaca que los procesos cognitivos como la memoria emergen de interacciones estrechas entre el cerebro y el cuerpo, en lugar de solo del cerebro.»
Limitaciones y consideraciones
Los investigadores señalan varias consideraciones importantes:
- Efectos modestos: Aunque los efectos son consistentes, son relativamente modestos en tamaño, lo cual es típico para influencias fisiológicas en tareas mentales complejas.
- Correlación, no causalidad: El estudio identifica una correlación pero no prueba definitivamente que la respiración cause los cambios en la actividad cerebral. Es posible que un tercer factor, como la activación general o la atención, influya simultáneamente en la respiración y la memoria.
- Respiración espontánea: El estudio se centró en la respiración espontánea, reflejando el acoplamiento fisiológico natural e inconsciente, no los efectos de ejercicios de respiración deliberados.
«Una advertencia clave es que nuestros hallazgos no implican que cambiar conscientemente la respiración mejorará inmediatamente el rendimiento de la memoria», señaló Schreiner. «El estudio se centra en la respiración espontánea y su acoplamiento natural con la dinámica cerebral. Si las intervenciones de respiración deliberada pueden mejorar confiablemente la memoria sigue siendo una pregunta abierta.»
Direcciones futuras
El equipo de investigación planea expandir esta línea de investigación. «Nuestro enfoque de investigación central es el sueño y la memoria, y previamente hemos demostrado que la respiración juega un papel clave en estructurar la reactivación de memoria durante el sueño. Con el presente estudio, buscamos extender este marco al recuerdo durante la vigilia», dijo Schreiner.
«En el futuro, queremos llevar este trabajo más allá entendiendo cómo la estabilidad o inestabilidad respiratoria moldea la consolidación de memoria durante el sueño, y cómo las alteraciones de la respiración, como en los trastornos respiratorios del sueño, pueden afectar la coordinación neuronal relacionada con la memoria en el envejecimiento y poblaciones clínicas.»
«De manera más amplia, esperamos que este trabajo contribuya a una visión creciente de la cognición como un proceso encarnado, en el cual la función cerebral está continuamente moldeada por ritmos fisiológicos a lo largo del cuerpo.»
Referencia:
El estudio «Respiration shapes the neural dynamics of successful remembering in humans» fue realizado por Esteban Bullón Tarrasó, Fabian Schwimmbeck, Marit Petzka, Tobias Staudigl, Bernhard P. Staresina y Thomas Schreiner, y publicado en The Journal of Neuroscience.