慕尼黑大学(Ludwig Maximilian University)的神经科学家已经证明，在睡眠和安静期间，呼吸协调了整个大脑的神经活动。
当我们睡觉时，大脑并没有被关闭，而是忙于“保存”当天的重要记忆。为了实现这一目标，大脑各区域被同步，以协调它们之间的信息传输。然而，实现大脑多个远程区域同步的机制尚不清楚。传统上，这些机制是在大脑的相关活动模式中寻找的。然而，伦敦梅隆大学的神经学家Anton Sirota教授和Nikolas Karalis博士现在已经能够证明，呼吸就像一个起搏器，牵引着大脑的各个区域，并使它们彼此同步。
呼吸是最持久和最基本的身体节奏，对自主神经系统产生强烈的生理作用。它还被认为调节广泛的认知功能，如知觉、注意力和思维结构。然而，它影响认知功能和大脑的机制在很大程度上是未知的。
科学家们对小鼠的大脑边缘系统进行了大规模的活体电生理记录。他们发现，呼吸引导和协调所有被研究的大脑区域的神经活动——包括海马体、内侧前额叶和视觉皮层、丘脑、杏仁核和伏隔核——通过调节这些回路的兴奋性，以一种不依赖嗅觉的方式。“因此，我们能够证明一种新的非嗅觉脑内机制的存在，这种机制可以解释呼吸带来的分布式回路，我们称之为“呼吸必然放电”，卡拉里斯说，他目前是巴塞尔Friedrich mitchell生物医学研究所的研究员。Sirota强调说:“我们的发现证实了呼吸和边缘回路之间存在着一种以前未知的联系，这与呼吸通过鼻子-嗅觉途径调节大脑活动的标准信念是不同的。”
该机制介导了这些脑区睡眠相关活动的协调，这对记忆巩固至关重要，并为皮质-海马回路同步动力学的共调节提供了手段。根据作者的说法，这些结果代表了一个重大的进步，并为新的机制理论提供了基础，将呼吸节奏作为记忆巩固过程中分布式系统通信的基本机制。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
