Todos lo hacemos – una inhalación profunda y prolongada, conocida como un «suspiro» con el fin de expresar nuestra tristeza, alivio o agotamiento. Sin embargo, puede que se sorprenda al saber que el gemido es realmente crucial para la función pulmonar, y los científicos ya han detectado las células del cerebro que son responsables de la misma.
Jack Feldman, profesor de neurobiología en la Escuela David Geffen de Medicina de la Universidad de California-Los Angeles (UCLA), y sus colegas, publican los detalles de su descubrimiento en la revista Nature.
Según Feldman, un suspiro es una respiración profunda, pero no es voluntario. «Empieza como una respiración normal, pero antes de exhalar, se toma un segundo aire en la parte superior de la misma.»
La persona promedio suspira cada 5 minutos – lo que equivale a alrededor de 12 veces por hora. Esto puede parecer excesivo, pero necesitamos suspirar y esto con frecuencia, a fin de que nuestros pulmones vuelvan a funcionar correctamente.
Se requiere un suspiro con el fin de inflar los alvéolos en los pulmones – los pequeños sacos que permiten el oxígeno y el dióxido de carbono para moverse entre los pulmones y el torrente sanguíneo. Sin embargo, algunos de estos alvéolos pueden colapsar.
«Cuando los alvéolos entran en colapso, es lo que pone en peligro la capacidad de los pulmones para intercambiar oxígeno y dióxido de carbono», explica Feldman. «La única manera de hacer estallar y a abrir de nuevo es suspirar, que trae en el doble del volumen de una respiración normal. Si no suspiras, sus pulmones van fallar con el tiempo.»
Dos grupos de neuronas encontraron para controlar los suspiros
Mientras que el suspiro es crucial para la salud, hay situaciones en las que puede convertirse en un problema.
Suspirando puede aumentar en respuesta al estrés psicológico, es decir, las personas con depresión, trastornos de ansiedad y otras enfermedades mentales que pueden experimentar suspiros excesivamente y que se convierten en debilitante.
Por otro lado, hay algunas condiciones que hacen que sea difícil para una persona a suspirar, tales como problemas respiratorios, es decir, su función pulmonar puede verse comprometida.
Para su estudio, Feldman y sus colegas, se dispusieron a obtener una mejor comprensión del papel que juega el cerebro en un suspiro y el ritmo de respiración – información que podría algún día ayudar a las personas que experimentan suspiros debilitantes o que tienen dificultad en los suspiros.
Investigaciones anteriores han identificado péptidos en el cerebro – incluyendo bombesina rana – que pueden influir en un suspiro de roedores, aunque los mecanismos subyacentes a la liberación de estos péptidos han sido poco claros.
Con el objetivo de desentrañar este misterio, los investigadores analizaron más de 19.000 patrones de expresión génica en las células cerebrales de ratones, con la identificación de alrededor de 200 neuronas, o células cerebrales, en la base del cerebro que son responsables de la producción y liberación de péptidos como bombesina.
Investigaciones posteriores revelaron que estos péptidos estimulan otro grupo de 200 neuronas que llevó a los músculos de la respiración de los ratones a aumentar significativamente el número de suspiros producidos, desde alrededor de 40 por hora a más de 400.
«Estas vías moleculares son reguladores críticos del acto de suspirar y definir el núcleo de un circuito de control de suspiro,» dice el coautor del estudio Mark Krasnow, profesor de bioquímica en la Escuela Universitaria de Medicina de Stanford en California.
Los hallazgos pueden abrir la puerta al objetivo de drogas
Los investigadores dicen que sus resultados ofrecen una idea de cómo las redes de células en el tronco cerebral regulan el ritmo de la respiración.
«A diferencia de un marcapasos que regula únicamente la rapidez con que respiramos, el centro respiratorio del cerebro también controla el tipo de respiración que hacemos», explica Krasnow.
«Se compone de un pequeño número de diferentes tipos de neuronas. Cada una funciona como un botón que se convierte en un tipo diferente de aliento. Un botón programa las respiraciones regulares, otro controla los suspiros, y los demás podrían ser para bostezos, acto de olfatear, la tos y tal vez incluso risas y gritos».
Feldman añade:
«Suspirar parece estar regulado por el menor número de neuronas que hemos visto ligada a un comportamiento humano fundamental. Uno de los santos griales de la neurociencia es averiguar cómo el cerebro controla el comportamiento. Nuestro hallazgo nos da ideas sobre los mecanismos que pueden subyacer mucho más allá, hacia los comportamientos complejos».
Además, dado que los péptidos identificados en las células cerebrales de los ratones también se encuentran en el cerebro humano, los investigadores dicen que puede ser posible orientar las vías de péptido productoras de fármacos con el fin de controlar el suspiro en los seres humanos.
Aún así, los investigadores señalan que los mecanismos cerebrales subyacentes de suspiros consciente siguen sin estar claros, y esto es algo que merece investigación adicional.
«Sin duda hay un componente de suspiros que se refiere a un estado emocional. Cuando usted está estresado, por ejemplo, suspira más», dice Feldman. «Puede ser que las neuronas en las áreas del cerebro que procesan la emoción están provocando la liberación de los neuropéptidos del suspiro – pero no lo saben.»
