Forskere forestiller seg å tappe inn i kroppens reaksjoner på ekstrem kulde for å høste psykologiske fordeler. Ratushniak / Shutterstock.com

Det er folk som viser utrolig motstand mot ekstreme temperaturer. Tenk på buddhistiske munker som kan rolig tåler å bli draperet i frysende håndklær eller den såkalte "Iceman" Wim Hof, som kan forbli nedsenket i isvann i lange perioder uten problemer.

Disse menneskene har en tendens til å bli sett på som superhuman eller spesiell på en eller annen måte. Hvis de virkelig er, så er deres prestasjoner bare underholdende, men irrelevante vaudevillian handlinger. Hva om de ikke er freaks, men har trent sine hjerner og kropper med selvmodifikasjonsteknikker som gir dem kald motstand? Kan noen gjøre det samme?

Som to nevrologer som har studert hvordan den menneskelige hjerne reagerer på eksponering for kaldt, vi er fascinert av hva som skjer i hjernen under en slik motstand. Vår forskning, og den andre, begynner å foreslå at slike "supermakter" faktisk kan oppstå som følge av systematisk praktiserende teknikker som endrer ens hjerne eller kropp. Disse endringene kan være relevante for atferds- og mental helse, og kan potensielt utnyttes av alle.

Kroppens drivkraft for balanse

Behavioral modifikasjon teknikker som yoga og oppmerksomhet forsøke å modulere fysiologisk likevekt - hvilke forskere kaller homeostase. Homeostase er et grunnleggende overlevelsesbehov og avgjørende for en organisms fysiske integritet.

For eksempel, når noen er utsatt for kulde, bestemte hjernesenter initierer endringer i hvordan kroppen reagerer. Disse inkluderer å redusere blodstrømmen til ekstremiteter og aktivere dyplagsmuskulaturgrupper for å produsere varme. Disse endringene gjør at kroppen holder seg til mer av sin varme og oppstår automatisk uten bevisst kontroll.

Homeostase opprettholdes når perifere organer ("kroppen") samler sensoriske data og videresender det til behandlingssenteret ("hjernen"), som organiserer og prioriterer disse dataene, genererer handlingsplaner. Disse direktiver blir deretter formidlet til kroppen, som utfører dem.

Det er balansen mellom fysiologiske mekanismer i botten og topp-down psykologiske mekanismer som medierer homeostase og guider handlinger. Vår ide er at denne balansen mellom fysiologi og psykologi kan bli "hacket" ved å trene hjernen for å håndtere eksponering for kulde. Dette er et veldig interessant triks - og vi tror at hjernens endringer som forekommer strekker seg utover bare kald toleranse.

Brainsystemer for å reagere på kulde

Brainsystemer for å opprettholde homeostase danner et komplekst hierarki. Anatomiske regioner i den primitive hjernestammen (midbrain, pons) og hypothalamus danner et homeostatisk nettverk. Dette nettverket skaper en representasjon av kroppens nåværende fysiologiske tilstand.

Basert på hva denne beskrivelsen beskriver om kroppens forhold akkurat nå, utløser regulatoriske prosesser fysiologiske forandringer i periferien via nervesystemet. Representasjonen genererer også grunnleggende følelsesmessige responser på fysiologiske endringer - "kaldt er ubehagelig" - som utløser handlinger - "Jeg trenger å komme innendørs."

Midbrainen, farget rød i denne illustrasjonen, er gjemt dypt inne i menneskets hjerne. Life Science Databaser (LSDB) / Wikimedia, CC BY-SA

Hos mennesker er et område på baksiden av midbrainen kalt periaqueductal grå kontrollsentralen som sender meldinger om smerte og kulde til kroppen. Dette området frigjør opioider og cannabinoider, hjernekjemikalier som også er forbundet med humør og angst. Den periaqueductal grå sender disse kjemiske signaler både til kroppen, via nedstigningsbanen som undertrykker opplevelsen av smerte og kulde, og via andre nevrotransmittere til hjernen.

Lower-order primitive nettverk, som de som er knyttet til hjernestammen, utviklet seg før høyere rekkefølge regioner i hjernen, som de i sin cortex. Og lavereordningsnett har større innflytelse på høyere rekkefølge nettverk. Her er et klart eksempel: Å være sterkt kaldt vilje forstyrre rasjonell tenkning, en tilstand som i hypotermi er katastrofalt. Men man kan ikke bare forestille seg en solfylt strand for å vaske bort den ubehagligheten som er forbundet med å føle seg veldig kald. I dette tilfelle oppveier det "fysiologiske" systemet det "psykologiske" systemet.

Dette asymmetri av årsakssaker i hjernenettverk har blitt tatt for gitt. Men kan strategier som retter seg mot medfødte fysiologiske mekanismer indusere psykologisk kontroll øverst ned? Ny forskning tyder på at teknikker som kombinerer fysiologiske stressorer med fokusert meditasjon, kan "break" denne asymmetrien, slik at den psykologiske modulerer det fysiologiske. Det er det vi har observert i nyere tid studier vi utførte på "Iceman" Wim Hof.

Otto Muzik forbereder Wim Hof ​​for fMRI-skanner for å se hvordan hans hjerne reagerer på kald eksponering. Wayne State University, CC BY-ND

Hofs selvmodifikasjonsteknikker inkluderer kontrollert pust (hyperventilasjon og pustretensjon) og meditasjon. I studien utførte han disse teknikkene før vi gjentatte ganger utsatte ham for kaldt ved å pumpe iskall 39 grader Fahrenheit vann gjennom en helkropps våtdrakt han hadde på seg.

Breath retention og kald form to fysiologiske stressorer, mens meditasjon er en form for psykologisk kontroll. Når normale emner blir utsatt for kulde, endringer i kroppstemperaturen, utløser homeostatiske stasjoner. Men Hofs hudtemperatur forblir uendret, upåvirket av kald eksponering. Dessuten, i motsetning til kontrollpersoner, aktiverte han robust den periaqueductale grå regionen i hjernen hans, et område som var viktig for å regulere smerte. Hans selvlærte teknikk ser ut til å forandre hjernens evne til å håndtere forkjølelse ved å modulere smertebaner.

Utvide fordelene

Hva kan forklare funnene våre med "Iceman"?

Kald eksponering ser ut til å utløse en stress-indusert smertelindrende respons i det homeostatiske hjernenettverket, som allerede er preget av pustretensjon. Aktivering av periaqueductal grå tyder på en reduksjon i smerteoppfattelsen og dermed angst. Disse vedvarende endringene i Hofs homeostatiske hjernenettverk øker toleransen for kaldt. Effektene økes med fokusert meditasjon som genererer forventningen om positive resultater.

Her er den avgjørende delen: Denne forventningen vil sannsynligvis utvide virkningene av stress-indusert smertelindring utover umiddelbar kald eksponering. Hvis en slik forventning - "Jeg konfronterte kulde og føles forfrisket" - er oppfylt, vil det føre til frigjøring av ekstra opioider eller cannabinoider fra periaqueductal grå. Denne utgivelsen kan påvirke nivåene av nevrotransmittere som serotonin og dopamin, noe som ytterligere forbedrer følelsen av generelt velvære. Denne positive tilbakemeldingssløyfen er involvert i velkjent "placebo-effekt".

Mer generelt synes teknikker som de Hof-brukene å utøve positive effekter på kroppens medfødte immunrespons også. Vi forventer at de også vil ha positive effekter på humør og angst på grunn av frigjøring av opioider og cannabinoider. Selv om disse effektene ennå ikke er godt studert, ved å fremkalle en stressinducert analgesiareaksjon, tror vi at utøvere kan hevde "kontroll" over viktige komponenter i hjernens systemer relatert til humør og angst.

I dag, millioner av mennesker bruk medisiner for å hjelpe med følelser av depresjon og angst. Mange av disse stoffene bærer uønskede bivirkninger. Behavioral modifikasjon teknikker som trener brukere på måter å påvirke hjernens hjemmestatiske system kan en dag gi noen pasienter med narkotika-fri alternativer. Arbeidet med å forstå sammenhenger mellom hjernens fysiologi og dets psykologi kan faktisk holde løftet om et lykkeligere liv.

Om forfatterne

Vaibhav Diwadkar, professor i psykiatri, Wayne State University og Otto Muzik, professor i pediatri og radiologi, Wayne State University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon