科技日报消息(2011年9月19日)
虽然打哈欠被认为是无聊或疲劳的标志,从字面上看,它也可能是一个头脑发热的特征。
这项研究由普林斯顿大学生态学和进化生物学系的博士后项目的准会员,安德鲁•盖洛普领衔。此研究首次采用了人类志愿者,证明了打哈欠的频率随季节变化,并且当户外温度超过体温时,人们打哈欠的频率较低。盖洛普和他的合著者奥马•艾达卡——一名亚利桑那州大学昆虫科学中心的博士后研究员,本月初在《进化神经科学前沿》杂志上发表了研究报告,认为这种季节性的差异表明,打哈欠可作为调节脑部温度的方法。
盖洛普和艾达卡记录了在亚利桑那州的图森,160人在冬季和夏季打哈欠的频率,每个季节分别有80人参与。他们发现,参加者更容易在冬季打哈欠,而不是环境温度等于或超过体温的夏季。研究人员认为,根据打哈欠的体温调节理论,气温变暖使过热的大脑没有放松的机会,为保持大脑清凉,必须通过打哈欠与外界空气进行热交换,。
盖洛普调查结果的说明如下:
“这为控制打哈欠的生理机制参与体温生理调节的观点提供了额外的支持。尽管在过去几十年来出现了众多的理论,研究打哈欠的生物学功能的实验却很少。在研究此问题的十几个研究人员之间,关于打哈欠的目的仍然没有达成共识。
“为大脑降温或进行体温调节的假设说明,打哈欠是由脑温上升引发的,且打哈欠促进了脑温下降这一生理后果。我参加了一项证实这一动态过程的研究(《进化神经科学前沿》二零一零年九月发表),该证明是通过观察大鼠在打哈欠之前和之后脑温变化。我们认为下巴伸展引起的大脑血流量增强,以及伴随着深呼吸而与周围空气进行的逆流热交换导致了打哈欠的冷却效果。
“根据大脑冷却假说,周围空气的温度产生了哈欠的效用。因此,打哈欠应产生相反的效果——即在环境温度达到或超过体温时会被抑制,因为深呼吸吸入的空气不会促进冷却。换言之,应该有一个令打哈欠率最高的“热窗口”,或者说,一个相对狭窄的外界温度范围。
“为了在人类身上测试这一理论,我与奥马尔•艾达卡进行了现场观测实验,这项实验探索了环境温度和打哈欠的频率之间的关系。在亚利桑那州,我们测量了人们于夏冬两季在户外打哈欠的次数。夏季环境提供了与体温相同或略有超出(平均为98.6华氏度)的外界温度与较低的湿度,而冬季环境下表现出较温和的温度(平均71华氏度)和稍高的湿度。因为打哈欠具有传染性,我们随机选择了160个行人(每季节80人),并记录了他们打哈欠的图像。
“据此,我们的研究显示,当环境温度较低时,打哈欠的频率较高,即使统计处理了其他因素,如湿度,呆在户外的时间,前天晚上的睡眠时间等等。在冬季,将近一半的人会打哈欠,而不到四分之一的夏季实验者打了哈欠。
“此外,当对每个季节的数据分别进行分析时,我们发现,打呵欠与一个人暴露在外界气候条件的时间长短相关。尤其是在夏季,人们在测试前呆在室外的时间增加时,打哈欠人数的比例显著下降。近40%的参与者在外出的前五分钟内打了哈欠,但在此之后,夏季打哈欠者的人数下降到不到10%。相反的情况发生在冬季,相比起那些外出超过五分钟的人,打哈欠者的比例仅略有增加。
“这份报告首次表明,打哈欠的频率因季节而异。这项研究的应用颇耐人寻味,不仅在基本的生理知识方面,同时也为更好地理解疾病和病症,如多发性硬化症或癫痫,它们都伴随着频繁打呵欠与体温调节功能障碍。这些研究成果为打呵欠过频可作为诊断工具,以辨认体温调节功能缺失的观点提供了额外的支持。”
这项研究由国立卫生研究院赞助支持。
【本文由可可独家授权中国数字科技馆使用,未经许可请勿转载。商业或非商业使用请联系中国数字科技馆】