Gerakan pernapasan yang melebarkan dan mengontraksikan dada dikendalikan oleh medula oblongata, bagian otak yang terletak di bagian belakang tengkorak, tempat asal sumsum tulang belakang. Sumsum tulang belakang terdiri dari sel-sel dan serabut saraf yang mengirimkan perintah ke diafragma dan otot interkostal untuk menyebabkan serabut otot berkontraksi atau rileks.
Di medula oblongata terdapat dua pusat kendali pernapasan yang bekerja secara terkoordinasi: satu menentukan apakah terdapat kelebihan karbon dioksida dalam darah dan mengeluarkan perintah untuk menghembuskan napas; yang kedua menentukan jumlah oksigen dan mengatur frekuensi pernapasan.
Yang disebut “pusat cegukan” juga terletak di otak. Cegukan adalah kontraksi tiba-tiba pada diafragma dan pita suara yang disebabkan oleh terlalu banyak menghirup udara atau makan dan minum terlalu banyak. Suara khas terjadi ketika epiglotis menutup atau ketika pita suara terbuka ketika udara yang dihembuskan menerpanya.
Tertawa juga disebabkan oleh serangkaian guncangan tiba-tiba pada diafragma, yang menyebabkan udara naik ke trakea dan melewati resonator. Jadi, baik cegukan maupun tawa dikendalikan oleh otak melalui pusat pernapasan.