一項發表於《自然．神經科學》期刊的最新研究，深入探討了大腦如何精確協調呼吸與語音，以達成流暢的對話。研究利用功能性磁共振造影（fMRI）技術，揭示了呼吸節奏與語音產生之間存在著精密的同步機制。研究發現，呼吸的最高點通常發生在說話開始前的約200毫秒，這表明大腦可能透過有意識的呼吸調控來為發聲做準備。
研究指出，當呼吸的最高點與說話產生關聯時，大腦的後中央腦溝、腦幹和腦小腦等區域會出現顯著的活化。這些區域在調節呼吸和協調運動方面扮演著關鍵角色。後中央腦溝有助於處理呼吸肌肉的感覺資訊，腦幹則負責控制自動呼吸節律並整合氣體交換的訊號，而腦小腦則能與腦幹及皮質區域連結，協調運動控制。
此發現突顯了負責語音產生的大腦網絡與呼吸調控系統之間複雜的相互作用。這個網絡能夠克服自動呼吸模式，實現說話所需的自主控制。這項研究也建立在先前關於運動皮質、輔助運動區和前運動區參與自主呼吸控制的基礎上，同時納入了腦島皮質在處理呼吸訊號並與語音運動區域連結方面的作用。
進一步的研究發現，腦幹中的特定神經迴路，特別是與呼吸節律產生相關的腦幹區域，會對控制發聲的神經元產生抑制作用。這種機制確保了呼吸的優先性，即使在人工刺激下，身體仍會優先確保呼吸順暢，進而影響說話的節奏，在需要吸氣時自然地打斷發聲。這項發現不僅加深了我們對語音產生和呼吸協調的理解，也可能為治療言語和呼吸障礙提供新的方向。例如，歌唱訓練被指出可以增強腦島皮質與負責語音和呼吸感知的區域之間的連結，顯示了這些區域在協調複雜發聲中的潛在作用。腦幹作為生命基本功能的調節中心，其在協調呼吸與說話的精確時機上扮演著不可或缺的角色，確保了我們在對話中能夠順暢地表達。