所有脊椎动物都会打哈欠,或者说都会做出与打哈欠高度相似的行为。群居的狒狒会打哈欠,独居的红毛猩猩也不例外。虎皮鹦鹉、企鹅和鳄鱼也会打哈欠——最早的有颌鱼类很可能也会打哈欠。直到不久之前,打哈欠的原因仍不明确,至今仍是研究人员争论的话题。不过,这种普遍行为为我们提供了线索,让我们得以窥见其真正目的——而且很可能和你想象的不一样。
约翰斯·霍普金斯大学行为生物学教授安德鲁·加洛普解释道:"当我问听众为什么打哈欠时,大多数人都认为这与呼吸有关,认为打哈欠可能会增加血液中的氧气。这种说法似乎很有道理,因为打哈欠确实需要深呼吸。但许多人不知道的是,这个说法已经被验证过并被证明是错误的。"
为了验证打哈欠是否会增加氧气或排出二氧化碳,20世纪80年代的研究调整了志愿者吸入空气中这些气体的含量。结果发现,虽然气体浓度的变化会影响其他呼吸过程,但并不会改变人们打哈欠的频率。此外,患有呼吸系统疾病的人与健康人打哈欠的频率并无明显差异——如果打哈欠真的与呼吸有关,情况就不会是这样了。
加洛普正是在这个领域展开了研究。他回忆道:"我在写荣誉学位论文时,导师建议我研究打哈欠,因为当时没人知道我们为什么会打哈欠。这引起了我的兴趣——我们知道打哈欠肯定有某种生理功能。于是我观察了这个动作:张大嘴巴,深吸一口气,然后合上嘴巴快速呼气。我突然想到,这个动作可能对颅骨内的血液流动有重要影响。"
事实上,研究证实了这一点:医学综述表明,打哈欠能促进动脉血液流向头部,并改善静脉回流(即血液流回心脏的速率)。
加洛普说:"我们可以把张嘴动作比作局部拉伸,就像拉伸身体其他部位的肌肉一样。正如拉伸有助于四肢的血液循环,打哈欠似乎对颅骨也有同样的作用。"
在此基础上,加洛普和他的团队提出了新理论:打哈欠有助于调节颅骨内部及周围的温度。大脑温度取决于三个因素:动脉血液流向大脑的速率、血液的温度以及大脑活动产生的热量。打哈欠可能影响前两个因素。当你打哈欠时,深呼吸使气流经过湿润的口腔、舌面和鼻腔,就像空气流过汽车散热器一样,通过蒸发和对流带走热量。
研究支持这一观点:环境温度会影响我们打哈欠的频率。当环境稍热时(此时散热器效应会冷却大脑),打哈欠会增加;但当环境非常炎热时(此时出汗等其他降温方式开始发挥作用),或环境较冷时,打哈欠则会减少。
这或许也能解释为什么某些疾病与频繁打哈欠有关:这些疾病本身或治疗药物可能会使大脑或体温升高。关于打哈欠与大脑活动有关的观点得到了动物研究的支持——无论大脑体积大小,拥有更多神经元的哺乳动物和鸟类打哈欠的时间往往更长。
但这并不意味着其他理论被完全否定。最有证据支持的是"唤醒转变"理论:打哈欠有助于大脑在不同状态间转换,比如从睡眠到清醒,或从无聊到警觉。对此课题著述颇丰的医学史学家奥利维尔·瓦卢辛斯基博士指出:"打哈欠可能帮助大脑从默认模式(用于做白日梦和回忆)转换到准备采取行动的关注网络。实现这种转换的方式之一可能是促进包围和保护大脑与脊髓的脑脊液流动。"
可能这种功能最先演化出来,而温度调节只是随之产生的有益副作用。未来对更多动物的研究可能会提供更多证据。这两种解释也可能相互关联:精神状态的改变很可能涉及大脑活动和温度的变化,从而增加对血液流动和降温的需求。这就能解释为什么无聊时会打哈欠——你的大脑可能会加强活动以寻找更有趣的情境,从而增加了循环需求。
那么传染性哈欠又该如何解释?我们都经历过一人打哈欠引发众人跟随的情形,就连屏幕上的人打哈欠也会传染。一些研究人员认为这种传染行为能增强群体凝聚力,因为它是疲倦、无聊或警觉的真实信号。不过,既然许多独居动物也经常打哈欠,这很可能不是打哈欠的主要目的。
加洛普指出:"传染性哈欠可能没有特定功能,只是高度社会化物种复杂社会认知的副产品。"简而言之,包括人类在内的动物都有镜像神经元,无论是自己执行某个动作还是看到别人做这个动作,镜像神经元都会被激活。看到别人打哈欠可能会触发你的镜像神经元,让你也跟着打哈欠。根据唤醒转变理论,传染性哈欠还可能帮助同步群体行为,使每个人的状态从放松调整到活跃。
2021年一项对狮子的研究发现,打哈欠能传播其他行为——如果一头狮子打完哈欠开始行走,其他狮子可能会效仿。传染性哈欠还可能提高群体警觉性;如果一只狒狒打哈欠,整个群体可能会变得更加警惕。反之,它也可能帮助群体在睡前平静下来。
总而言之:打哈欠可能有益,能帮助你的大脑更好地工作。如果你一直靠打哈欠来哄五岁小孩入睡,请坚持下去——这招可能真的管用。
常见问题解答
以下是关于打哈欠的实用简明的常见问题解答,旨在澄清常见误解并提供清晰准确的答案。
基础篇
问:人为什么会打哈欠?我以为只是因为疲倦或无聊。
答:虽然疲倦和无聊会引发哈欠,但主流理论认为打哈欠能帮助大脑降温。凉爽的大脑运作更高效,所以哈欠就像是给头部装了个散热器。
问:打哈欠真的会传染吗?
答:确实具有高度传染性。看到、听到甚至想到别人打哈欠都可能引发自己打哈欠,这与共情能力和社交联结有关。
问:打哈欠的目的是什么?
答:主要作用被认为是调节大脑温度和提升警觉度。深呼吸能为大脑降温,而下颌肌肉的拉伸能促进血流,帮助你提升专注力。
问:打哈欠是因为身体需要更多氧气吗?
答:这是普遍误解,但科学研究已基本推翻该理论。人们在低氧环境中不会打更多哈欠,吸入更多氧气也不会减少哈欠。
进阶篇
问:打哈欠如何为大脑降温?
答:打哈欠时吸入的凉爽空气会改变流向大脑的血液温度,同时下颌拉伸能促进局部血液循环,帮助消散热量。
问:为何打哈欠会传染?大脑如何运作?
答:传染性哈欠与大脑镜像神经元系统相关,这个系统负责共情和理解他人行为,是一种潜意识的社会联结形式。
问:有人不会被哈欠传染吗?
答:是的。幼儿、自闭谱系或精神分裂症患者较少受哈欠传染,这佐证了该现象与共情及社交处理能力的关联。
问:打哈欠可能是疾病信号吗?
答:在极少数情况下,过度打哈欠可能是潜在疾病的症状,如睡眠障碍、脑部疾病或体温调节问题。若哈欠异常频繁持续,建议咨询医生。
实践篇