精华版:呼吸对身心健康与表现的作用 | Jack Feldman 博士
Essentials: Breathing for Mental & Physical Health & Performance | Dr. Jack Feldman
Guests: Jack Feldman
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§01文字稿——第 1 部分§01文字稿——第 1 部分
Andrew Huberman:欢迎收听《Huberman Lab 精华版》。在这里,我们回顾往期节目,提炼其中最有效、最可操作的科学工具,用于心理健康、身体健康和表现提升。
Andrew Huberman:我是 Andrew Huberman,斯坦福大学医学院神经生物学与眼科学教授。下面是我与 Jack Feldman 博士的对话。
Andrew Huberman:感谢你今天来参加节目。
Jack Feldman:很高兴来到这里,Andrew。
Andrew Huberman:在呼吸以及大脑与呼吸如何相互作用这些问题上,你是我首选的信息来源。有问题我就会打电话给你。我们不如先谈谈,产生一次呼吸都涉及哪些环节?
Jack Feldman:从机械层面讲,这一点大家都清楚:我们需要让空气流入,也就是吸气,还需要让空气流出。之所以要这样做,是因为身体代谢需要氧气,而氧气在有氧代谢过程中被利用时,会产生二氧化碳。
Jack Feldman:所以我们必须排出自己产生的二氧化碳,尤其是因为二氧化碳会影响血液的酸碱平衡,也就是 pH 值,而所有活细胞都对 pH 值非常敏感。因此,身体非常在意调节 pH。那么我们如何产生这种气流呢?我们必须让肺扩张。肺扩张时,基本上就像你把一个气球向外拉开。
Jack Feldman:气球内部的压力下降,空气就会流进气球。这会降低肺泡(即那些气囊)内的压力。你在扩张、在吸气时,体外压力高于体内压力,于是空气流入。是什么产生了这种扩张?主要的肌肉是膈肌,它位于体内,就在肺的正下方。
Jack Feldman:当你想吸气时,基本上就是收缩膈肌,把它向下拉。它向下移动时,会对肺施加压力作用,肺就倾向于扩张。与此同时,胸廓会向上、向外转动,从而扩大胸腔。在正常情况下,安静状态时,吸气结束后你只需放松,就像拉一根弹簧。
Jack Feldman:你把弹簧往下拉,然后松手,它就回弹放松。这种活动起源于哪里?起源于脑干中的一个区域。再说一次,这个区域大致位于脊髓上方,对产生这种节律至关重要。它叫作前包钦格复合体(Pre-Bötzinger complex)。
Jack Feldman:这个小区域在人类中包含几千个神经元,位于两侧,协同工作。每一次呼吸都始于这个区域的神经元开始活跃。随后这些神经元最终连接到支配膈肌和肋间外肌的运动神经元,使它们活跃起来,从而产生吸气动作。
Jack Feldman:当前包钦格复合体中的神经元结束其爆发式放电后,吸气就停止了,然后由于肺和胸廓的被动回弹,你开始呼气。
Andrew Huberman:关于膈肌以及肋骨之间的肋间肌的激活,与用鼻呼吸还是用口呼吸之间的关系,目前有什么已知的吗?
Jack Feldman:我认为我们还没有完全的答案。显然,鼻呼吸和口呼吸之间是有差异的。安静时,人倾向于用鼻呼吸,因为正常呼吸所需的气流通过鼻腔就能轻松处理。然而,当你的通气需求增加时,比如在运动中,你需要移动更多的空气。
Jack Feldman:这时你会用嘴呼吸,因为口腔气道要大得多,因此能移动多得多的空气。但在肋间肌和膈肌的层面,它们的收缩几乎与鼻子和嘴是否张开无关。
Andrew Huberman:也许你可以带我们逐一了解你发现的、以及其他人也研究过的那些控制呼吸的脑区,包括前包钦格复合体以及相关结构。
Jack Feldman:我们发现前包钦格复合体时,以为它是所有节律性呼吸运动的主要来源,包括吸气和呼气。后来在一系列实验中,我们发现还有第二个振荡器,这个振荡器参与产生我们所说的主动呼气。也就是这种主动的……
Andrew Huberman:就像是“嘘!”那样。
Jack Feldman:对……
Jack Feldman:或者当你开始运动时,你必须……真正地把空气推出去。
Andrew Huberman:嗯。
Jack Feldman:这群细胞在安静时是沉默的,会突然变得活跃以驱动这些肌肉,而且它看起来是位于面神经核周围区域的一个独立振荡器。这个区域最初被发现时,我们以为它参与感知二氧化碳。
Jack Feldman:也就是我们所说的中枢化学感受器。我们希望把二氧化碳水平,尤其是大脑中的二氧化碳水平,维持在相对稳定的水平,因为大脑对 pH 的变化极其敏感。如果二氧化碳大幅变化,大脑 pH 也会大幅变化,这会让你的大脑——如果我可以用这个专业术语的话——“乱了套”。
Andrew Huberman:嗯哼。
Jack Feldman:所以你需要调节它。而在大脑中调节某样东西的方式,就是在大脑里有一个感受器。其他研究者基本上确定,脑干的腹侧表面,也就是脑干在这一侧的部分,对此至关重要。
Jack Feldman:随后我们在斜方体核附近发现了一个结构。任何神经解剖图谱里都没有给它命名,所以我们就随手挑了个名字,叫它斜方体后核(retrotrapezoid nucleus)。
Jack Feldman:如果从进化的角度回溯——很多难以理解的事情,当你去看神经系统和面部肌肉控制的进化,追溯到更原始的生物时,就开始说得通了。因为它们必须用嘴摄取食物,所以我们所说的“脸”就这样逐渐发展起来。眼睛在那里,嘴在那里。
Jack Feldman:这些包含运动神经元的核团,它们的许多控制系统就在紧邻的区域发展起来。所以如果你想想面部,那周围有很多亚核,在进化的不同阶段承担过各种不同的作用。在进化的某个阶段,面部肌肉可能对于让液体进出口腔、让空气进出口腔非常重要。
Jack Feldman:因此,在这许多不同的亚核中,有一部分现在在哺乳动物中似乎参与控制呼气肌。但我们必须记住,在呼吸方面哺乳动物非常特殊,因为我们是唯一拥有膈肌的脊椎动物类群。
Jack Feldman:如果看两栖动物和爬行动物,它们没有膈肌,它们的呼吸方式不是主动吸气、被动呼气。它们是主动呼气、被动吸气,因为它们没有强有力的吸气肌。而在进化过程中的某个时刻,膈肌发展出来了。
Jack Feldman:膈肌的惊人之处在于,它在机械上极其高效。如果你看氧气如何从体外进入血液,关键通道是穿过肺部的一层膜,叫作肺泡-毛细血管膜。
Jack Feldman:肺泡是肺的一部分,血液流经毛细血管,也就是循环系统中最细的管道。在这里,氧气可以从充满空气的肺泡进入血液。关键因素是表面积。表面积越大,能通过的氧气就越多。这完全是一个被动过程,让氧气进入并没有什么魔法。
Jack Feldman:那么,如何在小小的胸腔里装下很大的表面积呢?你从一根管子开始,也就是气管。气管分支,现在有两根管子,然后是四根,并不断分支。在某个点上,在这些分支的末端放一个小球,也就是一个肺泡,这就决定了表面积会有多大。
Jack Feldman:接着你就面临一个机械问题。你有了这么大的表面积,必须能把它拉开。想象你有一小块正方形的弹性膜,把它拉开不需要多大的力。但现在如果把它扩大 50 倍,你就需要大得多的力才能把它拉开。
Jack Feldman:所以两栖动物的呼吸方式——不是靠压缩肺然后被动扩张的那种——无法产生很大的力。因此它们的分支相对较少。如果你看它们肺部装下的表面积与体型的比例,并不怎么可观。
Jack Feldman:而到了哺乳动物,分支的数量多到你拥有 4 亿到 5 亿个肺泡。所以你体内有一层面积相当于网球场三分之一大小的膜,每次呼吸你都必须让它扩张,而你做到这一点并不需要用多大……
Jack Feldman:你感觉不到它,这是因为你有膈肌这块了不起的肌肉。由于它所处的位置,只需向下移动三分之二英寸,就能让那层膜扩张到足以让空气进入肺部。安静时,你肺里的空气体积大约是 2.5 升。吸一口气时,你再吸入 500 毫升,也就是半升,大概就我拳头那么大。
Jack Feldman:所以你把体积增加了 20%,但你是通过拉伸这层 70 平方米的膜来实现的。不过这足以把足够的新鲜空气带进肺里,与已有的空气混合,使你血液中的氧分压从 40 毫米汞柱升到 100 毫米汞柱。
Jack Feldman:所以,拥有膈肌给了我们这种惊人的机械优势。
Andrew Huberman:你认为我们的大脑比其他哺乳动物大,部分原因是否在于我们能够把大量氧气带入体内?
Jack Feldman:我会说,能够发展出一个持续需要氧气的大脑,其中关键的一步就是膈肌。没有膈肌,你就是两栖动物。
Andrew Huberman:你知道,这些年来,不管是在瑜伽课上、呼吸练习里,还是网上,你都会听到说我们应该用膈肌呼吸,说比起呼吸时抬起胸廓和胸部,吸气时让腹部扩张更“健康”(加引号的),或者在某种程度上更好。我不知道有哪些具体研究真正考察过膈式呼吸与非膈式呼吸的直接健康益处。
Andrew Huberman:不过,如果你不介意谈谈你所知道的关于膈式呼吸与非膈式呼吸的任何内容,我想很多人会感兴趣。
Jack Feldman:在呼吸练习这类情境中,对于一些不同呼吸模式的效果,我有点持不可知的态度。显然,有些模式会通过不同的机制起作用,这一点我们可以谈。但在某种层面上,比如主要是用膈肌,还是腹部动不动,我对此持不可知态度。
Jack Feldman:我认为,对于呼吸在情绪和认知上引起的变化,我对其影响途径有不同的看法,我不认为这主要取决于你选择用哪些特定的肌肉,不过这也可能只是我自己的偏见。
Andrew Huberman:你能给我们讲讲生理性叹息吗?关于它我们知道些什么,你对它的特别兴趣在哪里,它有什么用处?
Jack Feldman:事实证明,我们大约每五分钟叹息一次。如果有人觉得这难以置信,我鼓励他们在一个安静的房间里躺下,正常呼吸。放松,放空,只关注自己的呼吸,你会发现每隔几分钟你就会……深吸一口气,而且你没法阻止它。
Jack Feldman:你知道,它就是会发生。那为什么呢?我们得再回到肺。肺有这 5 亿个肺泡,它们非常微小,直径 200 微米,真的非常非常小。你可以把它们想象成充满液体的——更准确说是内衬一层液体,之所以内衬液体,与其力学上的一些深奥细节有关。
Jack Feldman:有了这层叫作表面活性物质的液体内衬,拉伸它们会容易一些。你的肺泡有塌陷的倾向。它们有 5 亿个,塌陷的速度并不高,但这个缓慢的速度也不容忽视。当一个肺泡塌陷后,它就不能再接收氧气或排出二氧化碳了,相当于被排除在外。
Jack Feldman:如果你有 5 亿个肺泡,失去 10 个没什么大不了。但如果它们不断塌陷,你可能会失去肺部相当一部分表面积。正常的一次呼吸不足以让它们重新张开,但如果你……深吸一口气。
Andrew Huberman:用鼻子还是用嘴?
Jack Feldman:无所谓。
Andrew Huberman:好的。
Jack Feldman:无所谓。关键只是增加了肺容积,因为你在拉伸肺,它们就会重新张开,大约每五分钟一次。所以我们每五分钟这样做一次,是为了维持肺的健康。
Jack Feldman:在机械通气的早期,它被用于治疗呼吸肌无力的脊髓灰质炎患者。患者会被放进那种巨大的钢制圆筒里,其工作原理是让体外的压力下降,从而对肺施加扩张压力——抱歉,是对胸廓。
Jack Feldman:胸廓扩张,接着肺扩张,然后压力恢复正常,肺和胸廓也恢复原状。但当时死亡率相对较高。这有点令人费解,一个解决办法是直接给更大的呼吸量。他们给了更大的呼吸量,死亡率就下降了。直到大概是 50 年代吧,他们才意识到并不需要让每次呼吸都变大。
Jack Feldman:他们需要做的是每隔一段时间来一次大呼吸。也就是几分钟的正常呼吸,然后一次大呼吸,正好模拟生理性叹息,死亡率随之显著下降。如果你在医院看到有人用呼吸机,留意观察,每隔几分钟,你会看到那层膜上下移动,每隔几分钟就会有一次超大呼吸,把肺泡重新撑开。
Jack Feldman:所以存在这些产生生理性叹息的机制。就像肺塌陷时需要很大的压力才能重新撑开一样,肺泡也是如此。你需要更大的压力,正常呼吸不够,所以你必须深深地吸一口气……
Jack Feldman:而大自然的做法是,不需要我们记得去做,它会自动完成,大约每五分钟一次。
Andrew Huberman:我们常听说有人因各种药物过量而停止呼吸。比如巴比妥类药物、酒精与巴比妥类药物合用,是吸毒者常见的死因,也涉及药物禁忌之类的问题。你经常听说名人因为把酒精和巴比妥类药物混用而死亡。
Andrew Huberman:有没有证据表明,在睡眠中或在非常深度的放松和镇静状态下发生的叹息,能够让大脑恢复过来?因为你可以设想,如果某种药物影响了这些脑区,导致这些叹息不再发生,那可能就是窒息和死亡的原因之一。
Jack Feldman:如果你观察任何哺乳动物走向所谓“自然原因”死亡的过程,它们的呼吸会减慢,然后停止,然后会喘息。所以我们有“临终喘息”这个说法。那是超大的呼吸。它们常被描述为一种自我复苏的尝试,也就是说,你做一次超深的呼吸,也许能让引擎重新启动。
Jack Feldman:我们并不知道喘息这类呼吸在多大程度上真的是特别大的。所以,如果在一个药物过量的个体身上抑制了喘息能力,那么本来他们也许能重新唤起自己的呼吸,但如果这被阻止了,他们就无法被重新唤起。所以这当然是一种可能性。
Andrew Huberman:我很想听听你对呼吸如何与大脑中其他事物相互作用的看法。我们知道,当我们感到压力时,呼吸会改变;当我们快乐放松时,呼吸也会改变。但反过来,如果我们改变呼吸,在某种意义上也能调节内在状态。大脑状态与呼吸之间是什么关系?
Jack Feldman:这是过去十年里真正让我着迷的一个话题。我会说在那之前,我待在自己的小圈子里,只关心呼吸节律是如何产生的,并没有太关注这些其他方面。出于某种原因,我对它产生了兴趣。我觉得也许我可以在啮齿动物身上研究这个。于是我们有了一个想法:教啮齿动物冥想。这听起来很可笑。
Jack Feldman:但我们说:“可这样我们就能真正研究它是如何发生的。”于是我拿到了一笔类似启动性质的资助,是 NCCIH 的 R21 项目。NCCIH 就是国家补充医学研究所。
Andrew Huberman:我得说,那是一个很棒的研究所。
Jack Feldman:是的。
Andrew Huberman:我们的政府投入了大量税款用于研究冥想、呼吸练习、补充剂、草药和针灸等。我认为这一点鲜为人知,政府这么做是件了不起的事,值得点个赞。
Jack Feldman:我完全同意。我认为这类东西是我们很多人,包括很多科学家,都觉得太玄乎、缺乏依据的,但我们正在了解得越来越多。你知道,我们过去还嘲笑过神经免疫学。有很多我们过去不屑一顾的东西,现在正在学到,我认为这里面确实有真东西可学。所以最近我们取得了一个重大突破。我们找到了一种方案,能让清醒的小鼠缓慢呼吸。
Jack Feldman:换句话说,无论它们正常的呼吸是怎样的,我们都能把它减慢到十分之一,而它们这样做也没问题。我们每天这样做 30 分钟,持续四周,好吧?就像一种呼吸练习。我们还有对照组动物,所有操作都相同,只是我们施加的操作不会减慢它们的呼吸。然后我们让它们接受标准的恐惧条件化训练,这是和我的同事 Michael Fanselow 一起做的,他是恐惧研究领域真正的大师之一。
Jack Feldman:我们测量的是一项标准测试:把小鼠置于一种它们担心会受到电击的情境中,它们的反应是僵住不动。衡量它们恐惧程度的指标就是僵住的时长。对照组小鼠的僵住时间与普通小鼠一样。而经过我们方案训练的小鼠,僵住的时间少得多得多。
Jack Feldman:它们僵住减少的程度,相当于对杏仁核进行了一次重大干预的效果,而杏仁核是大脑中对恐惧加工很重要的部位。
Andrew Huberman:我在这里打断你一下,因为我想你说的是一项啮齿动物研究,而做啮齿动物研究的好处在于你可以深入探究机制。有些人可能会想:“我们早就知道冥想有这些益处,为什么还需要机制性的科学?”我认为人们需要记住的一点是,首先,无论你觉得外面有多少人在冥想或做呼吸练习,没有这样做的人要多得多得多,对吧?
Andrew Huberman:我是说,大多数人根本不会花时间专门做呼吸练习或冥想。所以任何能激励人们的东西都很好。但另一点是,我一直不太清楚到底需要多少冥想才能产生真正的效果,也就是实际的效果。有人说每天 30 分钟,有人说每天 20 分钟,每周一次,或者每周两次,呼吸练习也一样。
Andrew Huberman:找到改变神经回路的最低阈值或有效阈值,我认为是所有这些练习的圣杯。而这只能通过你所描述的那类机制性研究来确定。
Jack Feldman:我认为对很多人来说,其中一个问题是存在安慰剂效应。也就是说,在人类身上,即使机制与干预本身毫无关系,人也可能对某种东西产生反应。所以,很容易就有人说冥想带来的反应很大一部分是安慰剂效应。
Jack Feldman:我的小鼠不相信安慰剂效应。所以如果我们能在小鼠身上证明存在真实的效应,那它的说服力是无论你做多少人体实验都达不到的,因为在人类身上控制安慰剂效应极其困难,而在小鼠身上这根本不是问题。所以我认为这本身就会传递一个非常重要的信息。
Andrew Huberman:很好,这确实是一个更好的观点。如果我理解得没错,这些小鼠每天 30 分钟的冥想——这个冥想,我们并不知道它们在想什么——
Jack Feldman:那是呼吸练习。
Andrew Huberman:对,所以是呼吸练习。
Jack Feldman:对。
Andrew Huberman:想必它们不会去想第三眼中心、莲花坐、悬浮之类的东西。没人告诉它们该做什么,就算告诉了,它们大概也不会照做。所以,就是每天 30 分钟,呼吸被刻意减慢,或者说相对于其正常呼吸模式被减慢。明白了。于是恐惧中枢以某种方式发生了改变,使它们对足部电击的恐惧反应变短。
Jack Feldman:对。
Andrew Huberman:就呼吸与大脑状态或情绪状态之间的相互作用而言,无论是你实验室的工作还是其他实验室的工作,你还知道哪些其他例子?
Jack Feldman:我希望大家明白,当我们谈论呼吸影响情绪或认知状态时,这并不只是来自前包钦格复合体。还有其他几个部位,我需要逐一讲一下。其一是嗅觉。当你呼吸时,正常呼吸时,你在吸气和呼气。
Jack Feldman:这会产生来自鼻黏膜的信号,传回嗅球,而这些信号受呼吸调制。嗅球对大脑的许多部位有深远影响,并有投射通向这些部位。所以,空气有节律地进出鼻腔会产生一种信号,传入大脑,其中包含呼吸调制。
Jack Feldman:另一个潜在来源是迷走神经。迷走神经是一条主要神经,包含来自所有内脏的传入纤维。
Andrew Huberman:传入纤维也就是信号。
Jack Feldman:一种信号。
Andrew Huberman:嗯。
Jack Feldman:来自内脏的信号。它也有从脑干向下传的信号,叫作传出纤维,但它接收来自肺、来自肠道的主要信号,并向上传入脑干。所以它就在那里。肺里有非常强大的感受器,它们对肺的扩张和松弛作出反应。
Jack Feldman:所以,如果你记录迷走神经的活动,会看到由于肺的机械变化而产生的巨大呼吸调制。这之所以值得关注,是因为对于某些类型的难治性抑郁症,电刺激迷走神经可以带来极大的缓解。
Jack Feldman:为什么会这样仍有待确定,但很明显,迷走神经中的信号,至少是迷走神经中的人工信号,可以对减轻抑郁产生积极作用。所以,设想在正常情况下,来自迷走神经的那种节律在正常的信息处理中发挥作用,这并不算跳跃。好,让我继续。二氧化碳和氧气水平。
Jack Feldman:在正常情况下,你的氧气水平是没问题的,除非你去高海拔地区,否则它们不会有太大变化。但即使你整体呼吸只有相对较小的变化,你的二氧化碳水平也可能发生相当大的变化。这会改变你的 pH 水平。
Jack Feldman:我有一位同事 Alicia Meuret,她的研究对象是焦虑患者,其中许多人会过度换气,而过度换气的结果是他们的二氧化碳水平偏低。
Jack Feldman:她开发了一种治疗方法,训练这些人放慢呼吸,使二氧化碳水平恢复正常,结果他们的焦虑得到了缓解。
Jack Feldman:所以二氧化碳水平——它不会在逐次呼吸的层面上影响大脑功能,尽管它确实会随每次呼吸波动——更像是一个持续的背景,它可以改变;如果长期改变,我们知道二氧化碳水平大幅升高可能引发惊恐发作。
Jack Feldman:你的身体非常敏感,呼吸的控制,比如你每分钟呼吸多少,是由二氧化碳水平以非常敏感的方式决定的。所以即使二氧化碳有很小的变化,也会对你的通气产生显著影响。因此,这是另一种不仅改变你的通气、还影响你大脑状态的因素。
Jack Feldman:还有一点,呼吸练习影响你情绪状态的方式,可能仅仅是通过下行指令。因为呼吸练习涉及对呼吸的随意控制,因此会有一个信号起源于你运动皮层的某处。当然,它会向下传到前包钦格复合体,但它也会向其他地方发出侧支。
Jack Feldman:这些侧支显然可能影响你的情绪状态。所以我们有好几个不同的潜在来源,没有哪一个是唯一的。
Andrew Huberman:我们的大脑和身体还有哪些其他特征——无论是眨眼、眼球运动、对声音的编码能力,还是我们运作、运动和感知事物方式的任何特征——以某种有趣的方式与呼吸相协调?
Jack Feldman:几乎所有东西。比如在自主神经方面,我们有呼吸性窦性心律不齐,也就是在呼气时,心跳会减慢。你的瞳孔会随呼吸周期振荡,还有你的恐惧反应。我们拿抑郁症这样的东西来说。
Jack Feldman:你可以把抑郁想象成在一个回路中循环往复的活动。因为它是持续的,在神经系统中,信号不断重复,往往会变得越来越强,强到你无法打破它。我是说,我们每个人都会在某个时候感到抑郁,但如果它不是持续的、不是长期的,我们就能打破它。而要打破它,有一些极端手段。我们可以做电休克治疗。
Jack Feldman:我们电击整个大脑,这会扰乱整个大脑的活动;当回路开始重新组合时,它已经被扰乱过了。我们知道,在大脑中,当信号受到一点扰乱时,我们可以削弱连接。而削弱连接,如果这发生在参与抑郁的回路中,我们可能会得到一些缓解。电休克治疗确实能缓解许多类型的抑郁。
Jack Feldman:局部深部脑刺激做的是同样的事,只是更局部化,或者经颅刺激也是如此。你在扰乱一个网络,在它重新组合的过程中,可能会削弱其中一些连接。
Jack Feldman:如果呼吸在这个回路中发挥着某种作用,那么现在,我不是做一秒钟的电击,而是通过慢呼吸或其他呼吸练习进行 30 分钟的扰乱,这些回路就会开始有些瓦解,我得到一些缓解。如果我在回路重新建立起来之前继续这样做,就能逐渐把那个回路磨损掉。
Jack Feldman:我有点把这比作……我跟人说,这就像在一条土路上走来走去。你踩出一道车辙,车辙深到你出不来;而呼吸做的就是一点一点地把车辙填平,直到你能从车辙里爬出来。这是因为呼吸信号在这个回路的运作方式中发挥着某种作用,当你扰乱它时,回路就会有点失衡。
Jack Feldman:而你也知道,当回路被打乱时,神经系统会以这样或那样的方式进行调整。结果发现,至少就呼吸而言,出于某种进化原因或者纯属偶然,它似乎能改善我们的情绪功能和认知功能。我们很幸运情况是这样。
Andrew Huberman:在呼吸练习方面,你是如何运用这些知识的?
Jack Feldman:我发现相对较短时间的箱式呼吸,在 5 分钟到大概 20 分钟之间,就能让我获益良多。它做起来非常简单。我现在在尝试拙火(Tummo)呼吸,因为我只是好奇、想探索一下,它可能通过不同的途径起作用,我想看看自己的反应是否会不同。
Jack Feldman:我有一些朋友和同事热衷于特定的风格,比如 Wim Hof。我认为他在吸引感兴趣的人方面做得很棒。
杰克·费尔德曼:我的想法是,我希望看到更多人去探索这件事。而且在某种程度上,正如你指出的,每天 30 分钟,再加上像维姆·霍夫(Wim Hof)这类明星人物采用的一些呼吸模式,对新手来说有点令人望而生畏。所以我希望看到一些非常简单的做法。我跟朋友们说的是:“听着,试试看,5 分钟或 10 分钟。看看你是否感觉更好。坚持几天。如果不喜欢,就停下来。这又不花钱。”
杰克·费尔德曼:结果他们无一例外都觉得有帮助。我自己也常常在一天当中停下来,花 5 到 10 分钟,比如当我发现自己状态跟不上的时候。我认为有相当不错的数据表明,人在午饭后的表现会下降。所以我经常在午饭后花 5 到 10 分钟,做一点呼吸练习。
安德鲁·胡伯曼:那最近这种呼吸练习具体是什么样的?
杰克·费尔德曼:就是做 5 到 10 分钟的箱式呼吸。
安德鲁·胡伯曼:也就是吸气五秒、屏息五秒、呼气五秒、再屏息五秒。
杰克·费尔德曼:对。有时候我会加倍,做 10 秒,只是因为我觉得无聊了。我就是想这么做。而且这非常有帮助。
安德鲁·胡伯曼:说起来,你是我为数不多公开承认会尝试补充剂的同行之一。我长期以来都是补充剂的爱好者。我认为各种化合物都有其作用,无论是处方的还是非处方的、天然的还是合成的。我不会随意乱用,但我认为它们确实有作用。
安德鲁·胡伯曼:在神经系统和补充剂方面,你我兴趣的一个交汇点就是镁。我在这个播客和其他场合已经无数次谈到镁对睡眠、对改善入睡过渡等方面的作用。但你对镁的兴趣有些不同,涉及的是认知功能以及认知功能的持久性。
安德鲁·胡伯曼:你介意跟我们简单分享一下这种兴趣是什么、从何而来吗?另外,既然这是《胡伯曼实验室》播客,我们也经常谈论补充剂,你是怎么运用这些信息的?
杰克·费尔德曼:好的。首先我需要声明,我是一家名为 Neurocentria 的公司的科学顾问,这家公司的 CEO 是我以前的研究生刘国松(Guosong Liu)。说明这一点之后,我可以给你讲讲背景。国松在我实验室时研究的是呼吸,但他对学习和记忆有浓厚的兴趣。他离开我的实验室后,去斯坦福跟随一位著名的学习与记忆研究者 Dick Tsien 工作。
杰克·费尔德曼:他在那里完成工作后,又被麻省理工学院的利根川进(Susumu Tonegawa)聘用。
安德鲁·胡伯曼:他对记忆也略知一二。我开玩笑的。利根川进因免疫球蛋白方面的研究获得了诺贝尔奖,后来又成为世界级的记忆研究者。
杰克·费尔德曼:是的,而且远不止于此。
安德鲁·胡伯曼:他身兼多重身份。
杰克·费尔德曼:而国松是个好奇心很强、非常聪明的人。他感兴趣的是神经元之间的信号如何得到增强,这被称为长时程增强,即 LTP。
杰克·费尔德曼:由此产生的一个问题是:如果一个神经元接收输入并出现了 LTP,那么是信号更强时 LTP 更大,还是噪声更小时 LTP 更大?我们可以设想,当我们听某样东西时,如果声音更大,我们能听得更清楚;或者如果噪声更少,我们也能听得更清楚。他想研究这个问题。
杰克·费尔德曼:于是他在海马神经元的组织培养中做了实验,他发现,如果降低所有神经元的背景活动,他诱发的 LTP 就会变得更强。而他降低背景活动的方法,是提高浸浴溶液中的镁含量。
杰克·费尔德曼:于是他对镁的浓度做了各种调整,发现镁浓度升高时,LTP 更多。好,这只是组织培养中的一项观察。
安德鲁·胡伯曼:没错。我要补充一点,更多的 LTP 本质上就意味着更多的神经可塑性,也就是更多的连接重塑。
杰克·费尔德曼:好的。于是他在小鼠身上做了测试,基本上,他给它们提供了……他设置了对照组小鼠,吃正常饲料,另一组则吃富含镁的饲料。结果富含镁的那组认知功能更高,寿命更长,你想从某种神奇药丸里得到的一切,那些小鼠都做到了,抱歉,是大鼠。
杰克·费尔德曼:问题在于,你很难想象把这个用到人身上,因为大多数镁盐无法被动地从肠道进入血液、再进入大脑。它们要通过所谓的转运体。转运体是膜上的一种结构,它会抓住一个镁分子或原子,把它拉到膜的另一侧。
杰克·费尔德曼:所以设想你的肠道里有镁,你有转运体把肠道中的镁拉进血液。可是,如果你服用的是药店里能买到的普通镁补充剂,它不太容易穿过肠道。而如果你服用的量足以让它进入血液,你就会开始腹泻。所以这不是个好办法。
安德鲁·胡伯曼:嗯,要说“通畅”的话,那倒确实是个好办法。
杰克·费尔德曼:噢。
安德鲁·胡伯曼:抱歉,我实在忍不住。
杰克·费尔德曼:说得好。于是他和一位才华横溢的化学家 Fei Mao 合作,Fei 研究了一系列镁化合物,发现苏糖酸镁在穿过肠-血屏障方面要有效得多。
杰克·费尔德曼:他们当时并没有意识到,苏糖酸是维生素 C 的一种代谢物,而你体内有大量的苏糖酸。所以苏糖酸镁看起来是安全的,而且苏糖酸的部分作用可能是,或者说他们现在认为它的部分作用是,增强转运体的能力,从而把镁运进去。记住,从肠道到大脑、再到细胞内,都需要转运体。
杰克·费尔德曼:他们在人类身上做了一项研究。他们聘请了一家公司来进行测试,他们自己不参与其中。这类公司就是大型制药公司会聘请来替它们做试验的那种。他们招募了被诊断为轻度认知衰退的患者。这些人患有与其年龄不相称的认知障碍。
杰克·费尔德曼:他们用来衡量这些人偏离程度的指标是斯皮尔曼 g 因素,这是一种大多数心理学家都认可的智力综合衡量指标。
杰克·费尔德曼:受试者的生理年龄,我记得是 51 岁,而根据斯皮尔曼 g 测试,他们的认知年龄是 61 岁。哦,我应该说明一下,斯皮尔曼 g 因素在人群中从 20 岁时的某个水平开始,每年大约下降 1%。所以,很遗憾地说,我们已经不是 20 岁的年轻人了。
杰克·费尔德曼:但当你从测试中得到一个数值,就可以把它放到曲线上,看看它是否与你的年龄相符。按照这个指标,这些人大约老了 10 岁。长话短说,三个月后……这是一项安慰剂对照的双盲研究。安慰剂组的人改善了两年,这在人类研究中很常见,因为存在安慰剂效应。
杰克·费尔德曼:服用该化合物的人平均改善了八年,有些人改善超过八年。他们没有进一步诊断导致轻度认知衰退的原因,但结果非常令人印象深刻。
安德鲁·胡伯曼:所以它让他们的认知更接近他们的生理年龄。
杰克·费尔德曼:生理年龄。
安德鲁·胡伯曼:你还记得苏糖酸镁的剂量是多少吗?
杰克·费尔德曼:论文里有写,基本上就是市售产品中所含的剂量。
安德鲁·胡伯曼:嗯哼。
杰克·费尔德曼:这种市售的化合物由一家营养保健品批发商经手,批发商把它卖给零售商,零售商再做成他们想要的任何配方。但据我了解,这个剂量很少有人能耐受。我服用半剂量。
杰克·费尔德曼:我服用半剂量的原因是,我测过血镁,对我这个年龄来说处于正常偏低水平。我服用半剂量后,它变成了正常偏高。我觉得保持在正常范围内比较放心。不过很多人服用的是全剂量。
杰克·费尔德曼:到了我这个年纪,我不是想变得更聪明,而是希望衰退得慢一些。至于它是否有效,我很难告诉你。
杰克·费尔德曼:当我把它推荐给我的朋友们,这些学者天性即便不算愤世嫉俗,也是持怀疑态度的,我坚持让他们试试,他们通常不会报告认知功能有重大变化,不过有时他们确实会说:“嗯,我感觉更清醒了一点,身体动作也更好了。”但他们中很多人都报告说睡得更好了。
安德鲁·胡伯曼:是的,这说得通。我认为有不错的证据表明,苏糖酸盐可以加快入睡过渡,甚至可能有助于进入更深的睡眠模式。但这非常有意思,因为在你我讨论苏糖酸盐之前,我并不知道它有增强认知的作用。
安德鲁·胡伯曼:不过从机制角度来看,这个故事说得通,而且它引出了一个更宏观、更重要的观点,那就是我非常欣赏你对机制的关注。我想这源于你早年接受的物理学训练,以及想要获得数据、在精细层面上真正剖析事物的愿望。我们今天谈了很多。我知道还有更多可以谈的内容。
安德鲁·胡伯曼:我一定会坚持在某个时候录第二期。但我真的想代表非常多的人向你致谢,不仅感谢你今天在这个话题上付出的时间、精力,以及对细节、准确性和清晰度的关注,还要感谢——这一点我本该在开头就说——你确实是这个领域的开拓者,几十年来一直用现代工具研究呼吸以及呼吸背后的机制。
安德鲁·胡伯曼:我真的想表达诚挚的谢意。像你这样在这一领域兼具深度与严谨的人,既是科学家又是实践者,并且愿意与我们分享这些,这对我意义重大,我知道对这个播客的听众也是如此。所以谢谢你。
杰克·费尔德曼:感谢你给我这个机会,我随时都很乐意再来。
安德鲁·胡伯曼:太好了。我们一定会再做的。再次感谢,杰克。
杰克·费尔德曼:再见。