Bernapas dalam-dalam dapat menenangkan saraf dan sekarang para ilmuwan telah menemukan jalur saraf pada otak yang berguna untuk mengendalikan proses ini.

Dalam sebuah percobaan yang dilakukan pada tikus, ilmuwan mengidentifikasi adanya sirkuit neuron yang merupakan sekelompok kecil dari 350 sel-sel saraf, diantara jutaan sel-sel di dalam otak tikus yang mengatur hubungan antara pernapasan dan aktivitas otak tingkat tinggi dapat mempengaruhi perilaku tikus saat bekerja.

Ketika para ilmuwan menghapus sel-sel ini, mereka menemukan bahwa tikus masih bernapas dengan normal, namun mereka tidak tenang seperti biasanya. Pada penemuan yang dilakukan ini, para peneliti mengatakan bahwa suatu hari nanti dapat dibuat suatu terapi yang dapat membantu orang-orang yang memiliki kecemasan, stres dan kepanikan.

Pernapasan merupakan suatu tindakan yang sebagian besar tidak disadari, ketidaksadaran ini merupakan irama yang paling dasar dari kehidupan. Ini adalah proses di mana kebanyakan hewan menghirup oksigen untuk menciptakan energi pada tingkat seluler dan kemudian membuang nafas berupa karbondioksida.

Bernapas dalam-dalam memiliki efek untuk menenangkan dan mengurangi stres. Sebaliknya, kepanikan dapat menyebabkan seseorang untuk mengambil nafas pendek, cepat dan semakin memperkuat rasa kegelisahan. Para peneliti telah mengetahui bahwa sirkuit pada saraf di seluruh otak mengatur pernapasan, tapi sampai sekarang mereka sudah tidak menemukan jalur saraf yang menghubungkan pernapasan dengan sifat emosional seperti kecemasan dan ketenangan.

Dalam pekerjaan baru, tim yang dipimpin oleh Dr Mark Krasnow, seorang profesor biokimia di Stanford University School of Medicine di Stanford, California, mencari daerah utama pada otak untuk mengendalikan irama pernapasan, yang disebut kompleks pra-Bötzinger, terletak di bagian dasar dari batang otak yang disebut pons. Dalam sebuah puncak eksperimen dari tahun kerja yang melibatkan teknik seperti pemetaan saraf dan genetik tikus yang direkayasa, tim Krasnow ini memusatkan perhatian pada sirkuit yang bertanggung jawab.

Tim menemukan bagian dari neuron di kompleks pra-Bötzinger yang mentransmisikan sinyal ke suatu daerah di pons yang dapat menenangkan perasaan dari kewaspadaan, kekhawatiran dan tekanan. Mereka juga menemukan bahwa neuron-neuron ini mengekspresikan dua protein, cadherin-9 (CDH9) dan mengembangkan homeobox protein 1 (DBX1) pada otak yang dikendalikan oleh gen Cdh9 dan Dbx1, secara berurutan.

Para peneliti kemudian beralih untuk merekayasa genetika pada tikus, di mana mereka bisa membungkam gen Cdh9 dan Dbx1. Ini memungkinkan para peneliti untuk memilih dan membunuh sekitar 350 neuron yang diperkirakan menghubungkan pernapasan menuju gairah, namun meninggalkan semua neuron yang tak tersentuh, menurut penulis utama studi tersebut, Dr Kevin Yackle, Asisten peneliti di UCSF School of Medicine. Setelah itu para peneliti mengatakan bahwa tikus menghabiskan lebih banyak waktu dalam keadaan tenang.

Meskipun bernapas dalam-dalam merupakan cara yang mudah dan aman untuk mengontrol kecemasan dan stres, Yackle melihat potensi ini untuk mengembangkan obat-obatan yang menargetkan gen ini.

“Jika mengalami kepanikan, ini mungkin hampir mustahil bagi seseorang untuk mengontrol pernapasan” Yackle kepada Live Science. “Oleh karena itu, pendekatan farmakologis mungkin penting untuk mencegah macam-macam kepanikan yang dipicu oleh hiperventilasi.”

Yackle juga mengatakan bahwa Sindrom kematian bayi mendadak (dalam bahasa Inggris Sudden Infant Death Syndrome atau disingkat SIDS) dapat terjadi ketika otak merasakan kekurangan oksigen saat bayi tertidur dan dengan demikian tidak dapat membangunkan tubuh. Bayi mungkin berada pada risiko yang lebih tinggi untuk mengalami SIDS dengan alasan genetika atau karena mereka dilahirkan prematur. Dalam kasus ini, bayi yang berada pada risiko tertinggi untuk SIDS mungkin mendapat manfaat dari terapi yang meningkatkan sinyal saraf antara asupan oksigen dan gairah, kata Yackle.