腦部控制諸如心跳和睡眠模式等生命維持功能的部分，而呼吸傳統上也被認為是由腦幹驅動的自動過程，但呼吸認知方面的更高腦機制正在獲得越來越多興趣。一項新研究發現，有意識的呼吸真的可以打通大腦的任督二脈。
動物無法在有意識下改變呼吸速度，通常只會隨著跑步、休息等而改變，但人類不一樣，人類可以控制呼吸，有意識的控制呼吸幾千年來一直是一種治療技術，但是對其功效的潛在機制知之甚少。最新研究發現即使只是專注在呼吸上面，也可讓大腦不同區域產生額外的聯繫，繼而帶來更大的控制力、專注力、冷靜和情緒控制效果。
這項研究由西北大學凱洛格管理學院（Kellogg School of Management, Northwestern University）與位於紐約長島北岸大學醫院（NorthShore University Hospital）神經外科醫生共同研究，他們發現呼吸的變化，如以不同的速度呼吸或小心地注意呼吸，被證明可以接合大腦的不同部分。
這項研究首先觀察參與者正常呼吸時的大腦活動。接下來給參與者一個簡單的任務，要求他們在電腦螢幕上出現圓圈時單擊一個按鈕來分散注意力，此步驟讓科學家能夠觀察到人們自然呼吸，並且不專注在呼吸時發生的事情。在此之後，參與者被要求有意識地增加呼吸速度，並計算他們的呼吸次數。
這項研究直接透過植入人體大腦的電極，透過顱內腦電圖（iEEG）觀察與呼吸週期測量相關的皮質和邊緣神經元活動來查看清醒的大腦。透過對大腦的直接觀察，科學家甚至可以研究思考、決定甚至想像或做夢時的大腦運作方式。
研究發現對呼吸的操縱會同時啟動大腦的不同部分。具體而言，在意志下控制呼吸涉及不同的大腦迴路。在有節奏的呼吸期間，iEEG 顯示在額顳葉─島狀網絡中的連貫性增加，而在專注呼吸期間，大腦中的前扣帶迴、前運動皮質、島狀和海馬皮質的連貫性增加。
報告指出，呼吸可以當作組織層次原則下的神經振盪作用，而專注呼吸會影響貫穿整個大腦和細節機制的神經元過程。
這項研究的價值在於深呼吸這種老生常談的確有效，譬如面對壓力時，或需要提高注意力時，專注在呼吸或做呼吸練習確實可以改變大腦各部分之間的連通性，並且可以進入我們通常無法進入的大腦內部網路。此項研究已刊登在美國生理學學會（American Physiological Society）旗下的《神經生理學》期刊（Journal of Neurophysiology）。
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- Breathing above the brain stem: volitional control and attentional modulation in humans
（首圖來源：Flickr/Amélia Walter CC BY 2.0）
