آیا تغییر ارادی در الگوی دم و بازدم می‌تواند نحوه کارکرد سیستم عصبی و ادراک انسان از واقعیت را دستخوش دگرگونی اساسی کند؟ پژوهش‌های جدید در حوزه علوم اعصاب نشان می‌دهند رابطه میان تمرینات تنفسی و مغز پیچیده‌تر از یک احساس آرامش موقت است و به تغییرات عمیق فیزیولوژیک در جریان خون جمجمه مربوط میشود. روش تنفس دایره‌ای با تهویه بالا که شامل دم و بازدم‌های عمیق و متوالی بدون وقفه است، می‌تواند وضعیتی شبیه به تجربیات غیرمعمول روانی ایجاد کند. افراد در این حالت احساساتی نظیر محو شدن مرزهای فردیت، یگانگی با محیط و تغییر در درک زمان و مکان را گزارش می‌کنند.
برای سال‌ها این پرسش بی‌پاسخ مانده بود که آیا این حالات ذهنی صرفا واکنش‌های تلقینی و روان‌شناختی هستند یا تغییرات ملموس ساختاری و عروقی در جمجمه آن‌ها را هدایت میکند. ثبت تصاویر مغزی نشان می‌دهد که مداخله شدید تنفسی واکنش‌های بیولوژیک مشخصی به همراه دارد که با تغییر گازهای تنفسی در خون آغاز می‌شوند. شناخت این سازوکار به درک بهتر پدیده‌های شناختی کمک میکند و نشان می‌دهد چگونه تغییر در داده‌های ورودی بدن می‌تواند عملکرد قشر مغز را بازآرایی نماید.
در هنگام هایپرونتیلاسیون یا تهویه شدید ریوی، بازدم‌های پیاپی دی‌اکسید کربن خون را به شدت کاهش می‌دهند و وضعیتی به نام هیپوکاپنی ایجاد می‌کنند. دی‌اکسید کربن نقش مستقیمی در باز نگه داشتن رگ‌های مغزی ایفا میکند و کاهش ناگهانی آن باعث انقباض عروق مغزی میشود. این انقباض به کاهش جریان خون‌رسانی یا هیپوپرفیوژن می‌انجامد و تبادل اکسیژن با بافت‌های عصبی را تغییر می‌دهد. این فرایند درست مانند سازوکارهای پیچیده‌ای که دانشمندان در بررسی انعطاف‌پذیری شبکه‌های مغزی مشاهده کرده‌اند، نشان می‌دهد سامانه‌های پردازش شناختی چگونه در مواجهه با فشارهای متابولیک جدید خود را تنظیم می‌کنند.
ارتباط تمرینات تنفسی و مغز چگونه جریان خون را کاهش می دهد؟
گروهی از محققان به سرپرستی کریستین اشمیتز در موسسه مرکزی سلامت روان در آلمان، برای بررسی دقیق این واکنش آزمایشی طراحی کردند. در این پژوهش 30 فرد بزرگسال سالم با میانگین سنی 45 سال که همگی سابقه قبلی در انجام تمرین‌های تنفس دایره‌ای داشتند، مورد بررسی قرار گرفتند. پژوهشگران داوطلبان را درون دستگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی یا ام‌آر‌آی قرار دادند تا واکنش بافت عصبی را در حین انجام تنفس سریع و مداوم به شکل زنده ثبت کنند.
داده‌های حاصل از این آزمایش که در نشریه معتبر Progress in Neuropsychopharmacology and Biological Psychiatry انتشار یافته است، پدیده‌ای قابل توجه را آشکار کرد. در اوج انجام تمرین تنفسی با تهویه بالا، جریان خون در ماده خاکستری مغز به میزان 45.5 درصد کاهش یافت. هم‌زمان با این افت محسوس در خون‌رسانی عروق، ضربان قلب و نرخ تنفس داوطلبان با شتاب بالایی افزایش پیدا کرد. چنین افتی در خون‌رسانی بافتی، تغییر همودینامیک بسیار شدیدی محسوب میشود که به طور معمول فقط در شرایط بالینی حاد مشاهده می‌گردد.
ماده خاکستری مغز جایگاه اصلی جسم سلولی نورون‌ها، سیناپس‌ها و پردازش‌های حسی و تحلیلی است و به اکسیژن نیاز دائمی دارد. کاهش 45.5 درصدی جریان خون، شرکت‌کنندگان را به آستانه بحرانی افت اکسیژن‌رسانی یعنی محدوده 50 تا 60 درصد بسیار نزدیک کرد. در سطح افت 50 تا 60 درصد، سلول‌های عصبی دچار اختلالات عملکردی حاد می‌شوند. با این حال، خون‌رسانی مغزی در این افراد زیر مرز آسیب باقی ماند و قطع نشد. دانشمندان این افت شدید را یک عامل فیزیولوژیک زمینه‌ساز می‌دانند که بستر لازم را برای ورود ذهن به حالت‌های دیگر هوشیاری فراهم می‌سازد.
داوطلبان پس از پایان آزمون، شدت تجربه حسی خود را به طور میانگین 3.47 از مقیاس 4 امتیازدهی کردند. این عدد نشان‌دهنده وقوع تحولات درونی بسیار نیرومند در شرکت‌کنندگان است. آن‌ها گزارش کردند که ادراکشان از محیط دچار دگرگونی شده، احساس مرز میان بدن و فضای اطراف محو گردیده و تجربه عمیقی از اتصال کلی را درک کرده‌اند. با وجود این گزارش‌های شفاف، بررسی‌های آماری نشان داد که میزان افت جریان خون به شکل خطی و مستقیم با شدت امتیازهای ذهنی افراد همبستگی نداشت. این فقدان همبستگی مستقیم ثابت میکند که کاهش جریان خون تنها عامل تجربه نیست، بلکه شرایط زیستی مغز را برای ظهور پدیده‌های دیگر تغییر می‌دهد.
آیا تغییرات مغزی در تنفس شدید مشابه روان گردان ها است؟
بسیاری از علاقه‌مندان به تمرین‌های تنفسی ادعا می‌کنند که این تمرین‌ها می‌توانند جایگزینی بدون دارو برای موادی مانند ال‌اس‌دی یا سیلوسایبین باشند. این قیاس از تشابه ظاهری در برخی گزارش‌های کلامی افراد درباره انحلال منیت و دگرگونی درک زمان ناشی میشود. در مطالعات عصب‌شناسی مصرف روان‌گردان‌ها، یکی از یافته‌های اصلی، دگرگونی اساسی و از هم گسیختگی در ارتباطات عملکردی شبکه حالت پیش‌فرض است. شبکه حالت پیش‌فرض شامل مجموعه‌ای از مناطق قشری مغز است که در تفکر درباره گذشته، آینده، خودآگاهی و ساخت هویت فردی نقش محوری دارند.
یافته‌های این آزمایش تصویر متفاوتی را نسبت به ادعاهای رایج ترسیم کرد. در اسکن‌های ثبت‌شده، هیچ‌گونه تغییر معناداری در اتصال عملکردی شبکه حالت پیش‌فرض در سطح گروهی داوطلبان دیده نشد. این نتیجه مهم نشان می‌دهد سازوکار بیولوژیک تنفس شدید تفاوت بنیادینی با عملکرد ترکیبات روان‌گردان دارد. ترکیبات دارویی مستقیما به گیرنده‌های سروتونینی متصل می‌شوند و شیوه تبادل پیام بین شبکه‌های بزرگ مغز را به شکلی سراسری تغییر می‌دهند، در حالی که تنفس سریع این شبکه را از کار نمی‌اندازد.
هرچند در تحلیل‌های انفرادی روی برخی از داوطلبانی که شدیدترین تجربیات حسی را گزارش داده بودند، تغییراتی در پیوستگی شبکه حالت پیش‌فرض مشاهده شد، اما این یافته‌ها به روش‌های مختلف پردازش داده‌ها وابسته بودند و از نظر آماری در کل گروه تکرارپذیر نبودند. بنابراین، یکی دانستن اثرات این تمرینات با عملکرد بیوشیمیایی روان‌گردان‌ها پایه علمی محکمی ندارد. در تمرینات تنفسی، مغز تحت فشارهای همودینامیک ناشی از کاهش شدید دی‌اکسید کربن قرار می‌گیرد و افت سوخت‌وساز موضعی، پیام‌رسانی عصبی را در برخی قشرها کند یا ناهماهنگ میکند.
این تمایز ساختاری از نظر پزشکی و روان‌پزشکی اهمیت بسزایی دارد. تنفس با تهویه بالا روشی است که درون بدن و با اتکا به سازوکارهای طبیعی دستگاه تنفس رخ می‌دهد و هیچ ماده خارجی وارد گردش خون نمی‌کند. با این حال، تفاوت‌های شبکه‌ای کشف‌شده نشان می‌دهند که نباید انتظار داشت نتایج درمانی مواد روان‌گردان به همان شکل و شدت از طریق تمرین‌های هایپرونتیلاسیون حاصل شود. هر دو رویکرد ممکن است به نوعی ادراک را دگرگون سازند، اما مسیرهای عصبی متفاوتی را در مغز به کار می‌گیرند.
تمرین تنفسی با تهویه بالا چه خطرات و محدودیت هایی دارد؟
تفسیر دقیق نتایج علمی همواره مستلزم بررسی محدودیت‌های روش‌شناختی پژوهش است. این آزمایش بر روی جامعه آماری کوچکی شامل 30 نفر انجام گرفت. نکته بسیار مهم این است که تمام افراد حاضر در پژوهش پیش از آزمایش، تجربه منظم و طولانی‌مدتی در انجام تکنیک‌های تنفس دایره‌ای داشتند. علاوه بر این، در طراحی پژوهش از گروه کنترل استفاده نشده بود تا بتوان تغییرات را با یک الگوی تنفسی خنثی مقایسه کرد. به همین دلیل تعمیم نتایج این تحقیق به افراد مبتدی یا جمعیت عمومی از نظر علمی غیرقابل قبول است.
کاهش 45.5 درصدی جریان خون ماده خاکستری فشار سنگینی به سامانه گردش خون و متابولیسم مغز تحمیل میکند. گرچه مغز یک فرد سالم و تمرین‌دیده می‌تواند در برابر این افت موقت مقاومت کند و آسیب نبیند، اما ماجرا برای افرادی با پیش‌زمینه‌های پزشکی کاملا تفاوت دارد. انقباض شدید رگ‌های مغزی و افزایش ناگهانی ضربان قلب خطرات قابل توجهی به همراه دارد. در بررسی‌های بالینی مربوط به تاثیر استرس بر ساختار قلب و نوسانات قلبی، مشخص شده است که شوک‌های فیزیولوژیک ناگهانی می‌توانند در افراد مستعد زمینه نارسایی ایجاد کنند.
افرادی که سابقه بیماری‌های قلبی و عروقی، فشار خون بالا، صرع یا اختلالات تنفسی نظیر آسم حاد دارند، نباید بدون مشورت و پایش تخصصی اقدام به انجام تنفس‌های با تهویه شدید نمایند. افت ناگهانی فشار اکسیژن بافتی و کاهش دی‌اکسید کربن می‌تواند در این افراد باعث اسپاسم عضلانی، از دست دادن هوشیاری، تشنج یا ایجاد حملات شدید اضطرابی گردد. همچنین احتمال بروز افت فشار ناگهانی خون و سبکی سر خطر زمین خوردن و جراحت فیزیکی را بالا می‌برد.
گاهی در محافل ترویج سلامت و بازاریابی سبک زندگی، تمرینات تنفسی به عنوان راه‌حلی کاملا بی‌خطر و جایگزین قطعی درمان‌های بالینی معرفی می‌شوند. داده‌های ثبت‌شده در ام‌آر‌آی نشان می‌دهند که این تمرین‌ها شوک فیزیولوژیک واقعی به رگ‌ها وارد می‌کنند و نباید به چشم یک تفریح ساده یا ورزش بدنی بدون عارضه نگریسته شوند. مربیان و تسهیل‌کنندگان این دوره‌ها باید پیش از شروع جلسات، غربالگری‌های سلامت دقیقی انجام دهند و داوطلبان را از واقعیت‌های پنهان متابولیک آگاه سازند.
آشکار شدن سازوکار افت جریان خون ماده خاکستری گام نخست در رمزگشایی از پیوند میان فیزیولوژی تنفس و تجربه آگاهی است. پرسش‌های بی‌پاسخ زیادی پیش روی پژوهشگران باقی مانده است، از جمله اینکه تکرار منظم چنین افت شدیدی در جریان خون در بلندمدت چه تاثیری بر سلامت سلول‌های عصبی و انعطاف‌پذیری مغز دارد. تحقیقات آینده با افزودن گروه‌های کنترل و ردیابی وضعیت افراد تازه‌کار می‌تواند روشن کند که آیا این تکنیک‌ها در نهایت به عنوان یک ابزار کمکی در روان‌پزشکی ماندگار می‌شوند یا صرفا یک پاسخ دفاعی زودگذر به محرومیت اکسیژنی موقت هستند.
