
德国人类营养研究所(DIfE)与柏林夏里特医学院的科学家们首次揭示,有意识地控制呼吸模式,特别是延长呼气时间,能够通过影响心脏和大脑活动,进而改变个体的决策过程。这项开创性研究发现,延长呼气不仅能提高心率变异性,还能增强大脑对奖励的敏感性,从而促使人们做出更大胆的决策。
由朴素英(Soyoung Q Park)教授领导的团队,详细阐述了延长呼吸的呼气阶段如何提升心率变异性并增强大脑对奖励的反应,最终使个体更倾向于选择风险更高的选项。这项重要成果已在国际顶级期刊《神经元》(Neuron)上发表。
长期以来,快速呼吸和心率升高常与迅速决策相关联。在这种生理状态下,个体往往会变得更加谨慎,以规避潜在损失,无论是在高压下的财务选择、重要的职场讨论,还是快速决定饮食。相反,研究表明,缓慢的呼吸和更平静的心血管状态,则可能促使人们对潜在结果进行更积极的评估,并表现出更大的冒险意愿。
传统观点认为决策过程主要源于大脑,然而本研究深入探讨了身体不同部位的信号如何塑造大脑活动并影响决策。这项研究由朴素英教授领导,并与柏林夏里特医学院神经科学研究中心、柏林自由大学以及德国海军医学研究所合作完成。
朴素英教授,同时也是DIfE决策神经科学与营养学系主任,解释道:“我们的决策很少仅仅由外部信息决定。相反,我们的判断源于认知过程与当前身体状态之间的相互作用。此前,我们尚不清楚通过有意识地调节身体,例如通过有针对性的呼吸,如何能主动控制我们的决策过程。我们希望通过使用慢呼吸模式来创造一种生理转变,从而改变我们决策的质量。”
该研究招募了41名健康志愿者,在一个先进的研究环境中,他们在遵循特定呼吸指令的同时完成了基于风险的决策任务。参与者被分为两组:一组以正常速度呼吸,另一组则遵循一种更慢的呼吸模式,其特点是延长呼气时间(吸气与呼气时间比为2:8)。在两种呼吸条件下,他们都被要求进行一系列涉及风险的决策。
与此同时,研究人员利用功能性磁共振成像(fMRI)技术测量了大脑活动,并同步监测了呼吸、心脏功能、皮肤电导以及瞳孔反应。综合分析这些多模态数据,研究团队得以精确判断延长呼气是否不仅降低了心率,而且直接影响了大脑中与奖励相关的处理过程。
研究结果清晰表明,延长呼气通过减缓心率,显著增加了参与者做出风险选择的可能性。 值得注意的是,参与者对潜在奖励的反应变得更为敏感,而他们对潜在损失的敏感性则没有改变。此外,研究人员还观察到,在慢呼吸条件下,腹内侧前额叶皮层(ventromedial prefrontal cortex)和楔前叶(precuneus)的活动显著增强。
这些大脑区域已知与心率变异性(反映心跳间隔时间的变化)以及对奖励的敏感性调节密切相关。该研究的第一作者黄文豪(Wenhao Huang)指出:“我们的研究因此强调了基于呼吸干预的变革性作用。呼吸与心脏动力学之间的相互作用,使得大脑对奖励的接受度更高。”
这些发现进一步充实了关于身心互动日益增长的证据,并为神经内脏模型提供了有力支持。该模型认为,生理状态能够深刻地塑造认知功能。朴素英教授强调:“呼吸技术在数千年来一直伴随着人类,存在于各种宗教和文化之中。通过这项研究,我们提供了科学证据,证明它是一种可靠且有针对性的方法,能够有效控制我们的决策。”
鉴于呼吸练习的简单性、低成本和易学性,它们有望成为日常自我调节的实用工具。此外,这些技术还可能具有重要的临床价值,作为一种非药物方法,应用于治疗焦虑症和抑郁症等疾病,这些疾病通常与自主神经调节和奖励处理的紊乱密切相关。
未来的研究将进一步探讨这些效应是否能扩展到更广泛的患者群体,包括超重人群。朴素英教授表示:“由于饮食决策受到奖励评估和生理状态的强烈影响,有针对性的呼吸调节也可能在有意识地感知和更有效地管理饮食行为方面发挥作用。”