打哈欠是因為困？研究證實，可能是大腦在做大掃除

本文是專業(yè)學術(shù)論文解讀，不做醫(yī)療建議。

打哈欠是我們?nèi)粘Ｉ钪性俪Ｒ姴贿^的事情。困了打一個，早上醒來打一個，甚至看到別人打哈欠自己也忍不住跟著來一個。

從哺乳動物到兩棲動物、爬行動物及其他脊椎動物，打哈欠這一行為在進化史上被極其完整地保留了下來。長期以來，大眾對打哈欠的認知往往停留在“氧氣不足”或“感到無聊”的層面。雖然學術(shù)界曾提出過“體溫調(diào)節(jié)”、“皮質(zhì)醇調(diào)節(jié)”等假說，但始終缺乏直觀且有力的生理證據(jù)來揭示其核心機制。

我們不禁要問：如果僅僅是為了換氣，為何進化會選擇如此復(fù)雜的肌肉協(xié)作？

近日，由澳大利亞神經(jīng)科學研究所的亞當·馬蒂納克（Adam Martinac）帶領(lǐng)的研究團隊在 bioRxiv 上發(fā)表了一項研究。他們在 MRI 技術(shù)（磁共振成像）輔助下發(fā)現(xiàn)，打哈欠絕非一次簡單的深呼吸，而是大腦專屬的 “保養(yǎng)程序”，它能讓大腦周圍的液體（腦脊液）倒流向脊柱方向，幫大腦清除廢物、降溫。

圖 | 亞當·馬蒂納克（來源：澳大利亞神經(jīng)科學研究所）

為了試圖解開打哈欠的確切功能及其對身體影響的謎團，馬蒂納克及其同事招募了 22 名健康的成年志愿者，男女比例各占一半，11 男 11 女，平均年齡 30 多歲。

這并非一項簡單的實驗。由于哈欠具有自發(fā)性且極難在固定指令下產(chǎn)生，研究團隊在 MRI 掃描儀內(nèi)安裝了屏幕，循環(huán)播放人類和動物打哈欠的誘導(dǎo)視頻。志愿者需要完成四種動作：正常呼吸，作為基礎(chǔ)對照、自然打哈欠，通過視頻誘發(fā)、有意識地抑制哈欠，以及強制性張口深呼吸，模擬哈欠的空氣吸入量，用于對比。每種動作至少重復(fù) 3 次。

實驗的核心監(jiān)測點位于上頸椎水平（C3 椎骨平面）。研究人員可以實時量化腦脊液、頸內(nèi)靜脈血以及頸動脈血的流速與流向。

（來源：上述論文）

鑒于打哈欠和深呼吸的物理形態(tài)相似，研究人員原本預(yù)期它們的流體動力學模式也應(yīng)該大同小異。然而，MRI 圖像揭示了二者本質(zhì)的區(qū)別。

正常呼吸時，腦脊液和血液表現(xiàn)為低頻、低幅度的震蕩，緊隨心跳和呼吸節(jié)奏波動，整體凈流量變化極小。

當你深吸氣時，胸腔壓力降低吸引靜脈血下行流出大腦。為了維持顱內(nèi)壓力平衡，腦脊液通常會向上流入大腦填補空間。此時，血液向下，腦脊液向上，二者是反向運動的。

而在打哈欠的吸氣階段，這種平衡被打破了，腦脊液不再向上流動，而是反過來與靜脈血步調(diào)一致，同步高速流離大腦，向脊柱方向排去。

研究還發(fā)現(xiàn)，女生打哈欠時，腦脊液和靜脈血共同外流的概率比男生高（74% vs 24%）。

對此，馬蒂納克團隊給出了“科學且尷尬”的解釋：這可能與 MRI 機器的副作用——外周神經(jīng)刺激（PNS）有關(guān)。

在強磁場環(huán)境下，男性的身體架構(gòu)更容易受到感應(yīng)電流的刺激，導(dǎo)致腹部和軀干肌肉產(chǎn)生非自主的微弱抽搐。實驗中，幾乎所有男性志愿者都報告了強烈的肌肉顫動感，而女性則大多無感。這種肌肉顫動干擾了正常的胸腔壓力梯度，從而打亂了男受試者腦內(nèi)的流體流向。因此，研究者認為，女性的數(shù)據(jù)其實更接近人類在自然狀態(tài)下打哈欠的真實生理表現(xiàn)。

那么，為什么打哈欠時，會出現(xiàn)這種獨特的“倒流”模式？研究團隊給出了極具說服力的生理邏輯。

腦脊液不僅給腦細胞輸送葡萄糖、氧氣等營養(yǎng)，還能帶走 β-淀粉樣蛋白等代謝垃圾。哈欠引發(fā)的腦脊液與靜脈血同步涌動，極大地增強了溶質(zhì)的輸送效率。尤其在長時間睡眠后，大腦積聚了大量腺苷（引起困意的化學物質(zhì)），打哈欠就像指令到位，通過強力沖刷幫大腦迅速清除垃圾，恢復(fù)清醒狀態(tài)。

此外，大腦工作時會發(fā)熱，溫度比體溫高 0.3-0.9℃，打哈欠時腦脊液和靜脈血一起外流，能把熱量帶到肺部散掉，同時吸進冷空氣，給大腦快速降溫。

更有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)，每個人都有自己的“固定程序（Yawning Signature）”。

通過追蹤志愿者舌頭的運動軌跡（從舌尖到舌根的形變），研究者發(fā)現(xiàn)：雖然人與人之間的打哈欠動作千差萬別，但同一個人在不同時間打哈欠，其舌頭的運動路徑、翻轉(zhuǎn)角度和時間跨度幾乎完全重疊，相似度平均高達 86%。

即便你為了禮貌努力憋住哈欠，雖然嘴唇閉合，但 MRI 顯示你腦干內(nèi)的神經(jīng)電信號和舌根肌肉的收縮依然會強制執(zhí)行這套程序 。

這有力地證明了哈欠受腦干中“中樞模式發(fā)生器（CPG）”的嚴格控制。它不是學來的技能，而是像心跳、吞咽一樣，被刻在基因里的自動化行為。研究還觀察到，約 81% 的哈欠后會緊跟一個吞咽動作，這進一步說明了哈欠與腦干基本生存機能的深度耦合。

這項研究告訴我們，打哈欠不是無聊或懈怠的表現(xiàn)，而是身體極其珍貴的自我修復(fù)。它通過獨特的生物力學設(shè)計，為大腦降溫、清除垃圾、充能。所以，當你下次在會議或課堂上忍不住張大嘴巴時，請?zhí)谷幻鎸Γ悄茏屇阋愿玫臓顟B(tài)重新投入工作。

1.https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2025.12.17.695005v1.full.pdf

運營/排版：何晨龍

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