嗅觉大脑中的呼吸锁定活性主要源自嗅觉感觉神经元的机械敏感性,以使气压从嗅球传播到大脑其余部分。有趣的是,鼻气流速率的变化导致嗅球响应的重组。通过利用自然条件下呼吸动力学的自发变化,我们研究了呼吸驱动是否随鼻气流运动而变化。我们分析了在醒来和睡眠状态下各个大脑区域中相对于呼吸信号的局部现场潜在活动。我们发现呼吸方案是特定于州的,而安静的唤醒是唯一的警惕性状态,在此期间,所有记录的结构都可以通过呼吸频率进行呼吸驱动。使用CO 2增强的空气改变与每个州相关的呼吸系统和基于呼吸周期的分析,我们证明,在安静醒来期间观察到的大而强大的大脑驱动器与呼吸模式中的深度和灵感持续时间之间的最佳权衡有关,表征了这种特定状态。这些结果首次表明呼吸状态的变化会影响皮层动力学,并且与REST相关的呼吸系统是呼吸驱动大脑的最佳选择。
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