鼻呼吸与口呼吸模式将大脑网络动力学在稳定整合与促进碎片化之间重新配置

我们呼吸方式为何重要

我们大多数人在鼻子和嘴之间切换呼吸时并不会多想。然而，这一看似简单的选择可能会改变大脑不同部分之间的交流方式。本研究利用脑成像显示，鼻呼吸与口呼吸将大脑置于截然不同的通信模式，使其在更统一与更碎片化的活动方式之间切换。研究结果暗示，鼻呼吸可能有助于维持更稳固、更协调的大脑功能，而口呼吸则可能把大脑推向更分散的状态。

呼吸作为大脑的节律

呼吸不仅仅是将空气进出肺部。通过鼻子呼吸时，气流会经过嗅觉受体，这些受体同时也充当微小的运动传感器。这些传感器将节律性信号发送到嗅球，随后传到更深层的情绪与认知中枢。口呼吸绕过了这一路径，主要依赖脑干中的自动回路。同一研究团队的早期工作表明，这两种呼吸模式会在静息状态下影响哪些脑区相互连接，但此前仅在静态层面上考察。本研究探讨了这些连接如何随时间变化，以及鼻呼吸或口呼吸是否使大脑更容易停留在某些特定模式中。

窥视不断变化的大脑状态

研究者对20名健康成人在核磁共振扫描中静息时进行成像：一次仅通过鼻子呼吸，一次仅通过嘴呼吸。他们关注一个已知随呼吸节律波动的频段。研究不再对整段扫描做平均连接，而是用一种称为隐马尔可夫模型的数学工具来检测反复出现的“状态”。这种方法使他们能够识别每种状态出现的频率、持续时间、大脑在状态间跳转的速度，以及从一种状态转向另一种状态的概率。

三种大脑通信模式

分析显示出三种反复出现的主要状态。一个状态表现为远距离网络间联系薄弱、彼此高度分离，就像互不往来的小岛。第二种状态则是全局整合的：注意、记忆、情绪与控制相关网络以及重要的深部结构内部与之间联系都很强。第三种状态介于两者之间：某些网络，尤其是处理视觉与运动的网络在内部连通良好，但更高阶认知与情感系统之间的长程联系被削弱。图论指标证实，整合状态效率最高、模块化最少，而另外两种状态则更为分割。

鼻呼吸与口呼吸如何改变平衡

呼吸模式显著改变了大脑在这些状态间的流动。鼻呼吸期间，整合状态占主导：其持续时间更长，大脑在状态间切换的频率更低。相比之下，口呼吸导致更多时间停留在中间的、部分碎片化的状态，并总体上产生更快的切换速率。尤其在口呼吸时，从整合状态转入更碎片化状态的概率更高。这些差异表明，鼻腔气流通过来自鼻部传感器到边缘系统与皮层区的节律性驱动，有助于将大脑保持在稳定的全脑构型，而口呼吸去除了这一稳定输入，使系统更容易分裂成局部簇群。

对日常生活的意义

对非专业读者而言，关键信息是我们的呼吸方式可能轻微地引导大脑在更统一、更善于沟通的模式与更破碎的模式之间切换。鼻呼吸似乎有利于一种稳定且高效的模式，这种模式将与记忆、注意与情绪相关的网络联系起来；而口呼吸则使大脑的通信图谱更碎片化、更躁动。尽管本研究未直接测量行为表现，其结果为那些报告鼻呼吸支持认知表现、长期口呼吸与认知困难有关的观察提供了可能的大脑层面解释。这项研究提出了一个有趣的观点：像闭嘴并通过鼻子呼吸这样简单的习惯，可能会影响大脑网络协同工作的顺畅程度。

引用: Mohammadi, S., Hossein-Zadeh, GA. & Raoufy, M.R. Nasal and oral breathing modes reconfigure brain network dynamics between stabilizing integration and promoting fragmentation. Sci Rep 16, 15917 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43617-2

关键词: 鼻呼吸, 口呼吸, 大脑网络, 静息态功能性磁共振成像, 动态连通性