Jeder Atemzug hinterlässt ein eigenes Muster im Gehirn

Dauer und Verlauf von Ein- und Ausatmung schwanken ständig. Auch kurze Atempausen gehören zu diesem individuellen Muster. Forschende fanden nun Hinweise darauf, dass sich diese Unterschiede gleichzeitig in der elektrischen Aktivität des Gehirns widerspiegeln.

Der Zusammenhang zeigte sich in limbischen und kortikalen Hirnregionen. Diese sind unter anderem an Denken, Emotionen und Gedächtnis beteiligt. Die Kopplung war deutlich detaillierter, als es sich allein anhand der Zahl der Atemzüge pro Minute erkennen lässt.

Das Gehirn folgt der Atmung Atemzug für Atemzug

Für die Untersuchung analysierten die Forschenden Daten von 16 Menschen mit schwer behandelbarer Epilepsie. Bei ihnen waren im Rahmen der klinischen Diagnostik Elektroden im Gehirn implantiert worden. Dadurch ließ sich die Hirnaktivität besonders genau erfassen.

Gleichzeitig maß das Team unter anderem den Luftstrom durch die Nase sowie Bewegungen von Brustkorb und Bauch. Anschließend verglichen die Wissenschaftler die Form jedes einzelnen Atemzyklus mit den gleichzeitig auftretenden Mustern der Hirnaktivität.

Was die Studie über Atemübungen aussagt

Frühere Untersuchungen hatten bereits Hinweise geliefert, dass der Zeitpunkt der Atmung mit kognitiven Prozessen zusammenhängt. Auch spezielle Atemtechniken werden etwa bei starkem Stress eingesetzt.

Die neue Studie untersuchte jedoch keine gezielten Atemübungen. Aus ihren Ergebnissen lässt sich daher nicht ableiten, dass langsames, tiefes oder bewusst verändertes Atmen bestimmte Hirnfunktionen verbessert. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal „Journal of Neuroscience“.

Mögliche Bedeutung für Atemstörungen

Langfristig könnten die Erkenntnisse helfen, Erkrankungen besser zu verstehen, bei denen Atmung und Gehirnfunktion gestört zusammenspielen. Die Forscher nennen unter anderem den unerwarteten Tod bei Epilepsie sowie den plötzlichen Kindstod.

Bis daraus konkrete medizinische Anwendungen entstehen könnten, sind weitere Untersuchungen nötig. Zudem wurden bislang nur 16 Menschen mit schwer behandelbarer Epilepsie untersucht.

Quelle: DOI 10.1523/JNEUROSCI.0731-26.2026