지금까지 본 그룹에서는 인간이 과제를 다루고 있는 도중에 호흡, 특히 '숨을 들이쉬는 순간'이 들어가면 인지기능(집중력·주의력·기억력)이 저하되는 것을 발견해 왔다.그래서 이번에는 "호흡을 조절하여 기억력을 조종할 수 있을까"에 대해 유전자를 변경한 특수 마우스를 이용해 조사하기로 했다.

　본 연구에서 사용한 유전자 변형 마우스는 광유전학(옵토제네틱스)이라는 기술에 의해 호흡중추에 빛을 조사하면 호흡패턴을 자유자재로 조작할 수 있다.마우스의 기억 과제 중에 기억하는 순간에 호흡을 정지시키면 해마 뉴런의 활동이 변화하고 기억력이 저하된다는 놀라움의 결과가 얻어졌다.또한, 호흡의 주기성을 랜덤하게 한 결과, 기억력이 강화되거나, 호흡의 빈도를 반으로 줄인 결과, 기억이 잘못된 형태로 만들어져 버리는 등, 호흡 패턴을 조작함으로써 기억력의 강화 그리고 악화의 양 측면이 발생하는 것을 발견했다.

　이 결과로부터 호흡활동은 뇌에 작용하여 기억이나 사고에 관련된 정보처리를 일정한 단위로 정리하는 역할을 하고, 기억 자체를 새롭게 만들어내는 트리거의 역할도 한다고 연구그룹은 보고 있다.그 때문에, 호흡 리듬이나 타이밍이 적절하지 않으면, 정보 처리가 잘 되지 않아, 기억력의 저하로 이어질 가능성이 있다고 한다.

　앞으로는 호흡과 인지기능의 상호작용을 나타내는 뇌내 메커니즘의 해명이 기대된다.호흡은 인지 기능뿐만 아니라 또 다른 상위 중추 기능인 정동(감정과 관련된 반응)이나 정신건강에 관여하는 것도 충분히 생각된다.호흡법에 의한 스트레스 완화나 정신질환 치료에의 효과를 밝힐 수 있으면, 다양한 사람의 QOL(생활의 질)의 향상에 공헌한다.

논문 정보:【Nature Communications】Hippocampal ensemble dynamics and memory performance are modulated by respiration during encoding