上頜竇“送風” 給大腦降溫
日前，美國科學家公布了打哈欠的最新研究成果，打哈欠是人體用來自動調節大腦溫度的一種手段，當人的大腦開始過熱時，通過上頜竇的擴張和收縮讓清涼的空氣進入大腦，使大腦降溫。大腦降溫說是怎麼回事？這跟我們通常所知的大腦缺氧說有怎樣的關聯？打哈欠又有什麼不為人所知的功用？
日前，美國科學家哈克與蓋洛普在合作發表的論文中提出了一個觀點：打哈欠可以令上頜竇擴張和收縮，其作用就好像風箱一樣，不斷將空氣輸送到腦部，從而降低腦部的溫度。上頜竇位於顴骨下方，是一種蜂窩狀組織。研究者們假設，下頜運動時，鼻竇壁也會隨之伸縮，令鼻竇中空氣流通。
實際上，蓋洛普幾年前就提出了打哈欠的“大腦降溫說”——如果空氣的溫度比大腦和身體的溫度低，那麼吸入冷空氣會迅速降低面部血液的溫度、進而冷卻大腦，甚至會改變血液的流動。人類的大腦和電腦有點相似，對溫度相當敏感，溫度一高就沒法高效運轉了，打哈欠相當於大腦的一個散熱器。科學家們還通過降溫說解釋了為什麼疲勞的人容易打哈欠。由於疲勞和睡眠不足會導致大腦溫度上升，因此必須要通過打哈欠來降低大腦的溫度。這一次新的研究成果，實際上是將降溫原因聚焦到上頜竇的“送風”作用上。
據最新公布研究成果的報道說，蓋洛普和他的團隊在老鼠大腦中植入探針，記錄了老鼠在打哈欠之前、之中、之後等各個階段腦部的溫度變化。他們發現，馬上要打哈欠的那一刻，腦部溫度達到峰值，然後就開始下降，最後快速降到打哈欠以前的溫度。這表明，打哈欠這一舉動是由腦部溫度升高觸發的，而且確實有助於給腦部降溫。蓋洛普還對兩名打哈欠過度頻繁的慢性病人進行了研究。其中一人在“哈欠襲來”時能做出預判，蓋洛普讓她在每次發作前後都測一下自己的體溫。結果顯示，體溫在打哈欠前升高，打完之後回落。
打哈欠是大腦缺氧的自我保護
這個研究成果發布之前，打哈欠的原因一直眾說紛紓
有三個打哈欠理論比較出名。一是生理學理論，認為人在缺氧時才會打哈欠，通過打哈欠吸進更多的氧氣，排出體內的二氧化碳。二是進化論理論，認為打哈欠最早來源於人類祖先張大嘴巴、露出牙齒，用來表示發怒和恐嚇他人的行為。三是厭倦理論，即人在精神上感到無聊、疲憊和厭倦時引發打哈欠。
另外，還有一個理論也比較流行，美國馬裡蘭大學的生理學家普羅文和貝寧格對打哈欠做了十多年的研究。他們發現，夜間開車的司機會頻繁地大打哈欠，正在認真看書和做作業的學生也會哈欠連連，可是卻很少有人在床上打哈欠。所以，打哈欠是人們覺得必須保持清醒狀態的時候，促進身體覺醒的一種反應。
南京腦科醫院老年神經科副主任、醫學博士張麗表示，目前醫學上認定的還是第一個生理學理論，也就是說，打哈欠是因為腦部的缺血缺氧造成的，跟腦干和下丘腦有關。
“打哈欠的時候，肺部擴張，心髒交換血液增加，血液中的含氧量就會增加，打哈欠就是大腦缺血缺氧的一個信號。反應過程簡單說來是大腦缺氧，反應到下丘腦，表現出打哈欠的症狀。”張麗說，同時打哈欠也是一種增加大腦血氧含量的短暫自我保護，所以日常的打哈欠其實是一個好現像，而腦內缺血缺氧的主要原因就是疲勞、睡眠不足，打完哈欠可以提神。一次打哈欠的時間大約為6秒鐘，在這期間人全身的神經和肌肉都會得到完全的松弛。
不過，如果腦部缺氧嚴重，這種暫時的自我保護就不起作用了。這就像人感到冷的時候，會表現為打一個寒顫，寒顫令肌肉收縮，同時打完寒顫，身體也會暫時感到暖和一點點，但不會維持多久。
醫學上有一種病叫睡眠呼吸暫停綜合征，睡眠中會出現呼吸暫停現像，這就是腦部缺血缺氧造成的。病人第二天可能就會頭昏、注意力不集中，出現打哈欠的現像，但僅能起到暫時的緩解作用，時間長了，還是會對大腦造成損傷。
張麗說，大腦對缺氧缺血是非常敏感的，這從大腦重量只占人體重量2%左右，但大腦的血氧卻占到全身供血供氧的20%這個懸殊的比例可以看出來。醫學上，人腦部缺氧不能超過6-7分鐘，否則會造成不可逆的損傷。
頑固性打哈欠可能是中風前兆
打哈欠是因為大腦缺氧這個結論的得出，病理性哈欠也作了佐證。
張麗從病房裡的腦梗死病人身上觀察到，他們會出現病理性的哈欠（頑固性哈欠），口張得很大，哈欠連著打，自己不可控制。“像這樣的病人，就是大腦缺血缺氧嚴重，短暫的自我保護已經不起作用，頻繁打哈欠已經變成了一種病態。如果一個人頑固性地打哈欠，最好進行檢查，看看是不是出現了大腦缺氧、動脈硬化等問題，還可能是中風的前兆。如果及時檢查，就有可能避免一次中風。”
那麼，這個腦部缺氧說跟大腦降溫說之間是不是完全不相干呢？
張麗認為，其實它們也是相關的。“大腦在耗氧的時候溫度高，也就是缺血缺氧時溫度升高，而補充血氧時溫度降低，這跟細胞的線粒體有關，從這個角度看，打哈欠補充血氧所以降溫也是解釋得通的。”
胎兒就會打哈欠帕金森患者不打哈欠
記者翻閱資料時還查到一個信息，科學家發現，人第一次打哈欠是在母體內第11周的時候。對此，張麗解釋說，打哈欠是由大腦的低級中樞控制的，也就是一種原始反射。打哈欠的反射就跟胎兒的吮吸、擁抱等反射一樣，是一種本能。當人長大以後，大腦的高級中樞（例如大腦皮層額葉、顳葉、頂葉、枕葉分別掌管語言、理解、計算、視覺等功能）會抑制低級中樞，所以成人打哈欠就有其他原因。
另一個研究說，帕金森患者幾乎不打哈欠，因為正常人打哈欠時，會在大腦中產生復雜的生化反應，有一種叫多巴胺的物質參與了這個過程，而帕金森患者的大腦中缺乏這種物質。對這個說法，從事帕金森研究多年的張麗也有自己的看法，“都說帕金森患者是面具臉，他們的面部表情是非常少的，這是因為他們的肌張力高，嘴不容易張開，而打哈欠是必須肌肉放松的，所以他們不能打哈欠，並不一定是與缺少那種物質有關系。”（據《現代快報》）