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Les chercheurs ont analysé le potentiel électrique mesuré par des électrodes implantées dans le cerveau de patients épileptiques (l’objectif de tels implants étant de localiser les zones à l’origine des crises). Ils ont découvert une influence multiple de la respiration. Par exemple, l’amplitude moyenne de ce potentiel oscille au rythme du souffle dans le cortex olfactif, tandis que des ondes à plus haute fréquence, dites thêta, surviennent à chaque inspiration dans l’hippocampe et l’amygdale.

Or ces deux régions sont respectivement des centres cérébraux de la mémoire et des émotions. D’où l’idée d’un impact potentiel sur les performances cognitives. Pour la tester, les chercheurs ont soumis soixante autres sujets à diverses épreuves. Ils ont trouvé que la phase d’inspiration stimulait plusieurs capacités cognitives : par rapport à la phase d’expiration, les participants mémorisaient mieux un objet qui leur était présenté sur ordinateur et reconnaissaient plus vite une expression de peur sur une photo de visage. Pour Christina Zelano, l’auteure principale de l’étude, c’est avantageux dans une situation dangereuse, car la peur nous pousse alors à respirer plus vite et, ce qu’on sait moins, à passer plus de temps à inspirer qu’à expirer, déclenchant un salutaire petit coup de fouet cognitif.

Tous ces effets disparaissaient lorsque les participants respiraient par la bouche. La respiration semble donc agir sur le cerveau via les terminaisons sensorielles tapissant la cavité nasale (qui détectent par exemple les variations de pression). L’activation nerveuse se propagerait ensuite au bulbe et au cortex olfactifs, avant de gagner les zones cérébrales plus profondes, comme l’hippocampe et l’amygdale, étroitement connectés à ces régions. Au final, déclarent les chercheurs, « cette voie de la respiration est comme une “horloge” commune qui organise l’excitabilité spatiotemporelle à travers le cerveau. » Pas étonnant, donc, qu’elle ait une telle influence sur nous.