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打哈欠是我们日常生活中再常见不过的事情。困了打一个，早上醒来打一个，甚至看到别人打哈欠自己也忍不住跟着来一个。
从哺乳动物到两栖动物、爬行动物及其他脊椎动物，打哈欠这一行为在进化史上被极其完整地保留了下来。长期以来，大众对打哈欠的认知往往停留在“氧气不足”或“感到无聊”的层面。虽然学术界曾提出过“体温调节”、“皮质醇调节”等假说，但始终缺乏直观且有力的生理证据来揭示其核心机制。
我们不禁要问：如果仅仅是为了换气，为何进化会选择如此复杂的肌肉协作？
近日，由澳大利亚神经科学研究所的亚当·马蒂纳克（Adam Martinac）带领的研究团队在 bioRxiv 上发表了一项研究。他们在 MRI 技术（磁共振成像）辅助下发现，打哈欠绝非一次简单的深呼吸，而是大脑专属的 “保养程序”，它能让大脑周围的液体（脑脊液）倒流向脊柱方向，帮大脑清除废物、降温。
为了试图解开打哈欠的确切功能及其对身体影响的谜团，马蒂纳克及其同事招募了 22 名健康的成年志愿者，男女比例各占一半，11 男 11 女，平均年龄 30 多岁。
这并非一项简单的实验。由于哈欠具有自发性且极难在固定指令下产生，研究团队在 MRI 扫描仪内安装了屏幕，循环播放人类和动物打哈欠的诱导视频。志愿者需要完成四种动作：正常呼吸，作为基础对照、自然打哈欠，通过视频诱发、有意识地抑制哈欠，以及强制性张口深呼吸，模拟哈欠的空气吸入量，用于对比。每种动作至少重复 3 次。
实验的核心监测点位于上颈椎水平（C3 椎骨平面）。研究人员可以实时量化脑脊液、颈内静脉血以及颈动脉血的流速与流向。
鉴于打哈欠和深呼吸的物理形态相似，研究人员原本预期它们的流体动力学模式也应该大同小异。然而，MRI 图像揭示了二者本质的区别。
正常呼吸时，脑脊液和血液表现为低频、低幅度的震荡，紧随心跳和呼吸节奏波动，整体净流量变化极小。
当你深吸气时，胸腔压力降低吸引静脉血下行流出大脑。为了维持颅内压力平衡，脑脊液通常会向上流入大脑填补空间。此时，血液向下，脑脊液向上，二者是反向运动的。
而在打哈欠的吸气阶段，这种平衡被打破了，脑脊液不再向上流动，而是反过来与静脉血步调一致，同步高速流离大脑，向脊柱方向排去。
研究还发现，女生打哈欠时，脑脊液和静脉血共同外流的概率比男生高（74% vs 24%）。
对此，马蒂纳克团队给出了“科学且尴尬”的解释：这可能与 MRI 机器的副作用——外周神经刺激（PNS）有关。
在强磁场环境下，男性的身体架构更容易受到感应电流的刺激，导致腹部和躯干肌肉产生非自主的微弱抽搐。实验中，几乎所有男性志愿者都报告了强烈的肌肉颤动感，而女性则大多无感。这种肌肉颤动干扰了正常的胸腔压力梯度，从而打乱了男受试者脑内的流体流向。因此，研究者认为，女性的数据其实更接近人类在自然状态下打哈欠的真实生理表现。
那么，为什么打哈欠时，会出现这种独特的“倒流”模式？研究团队给出了极具说服力的生理逻辑。
脑脊液不仅给脑细胞输送葡萄糖、氧气等营养，还能带走 β-淀粉样蛋白等代谢垃圾。哈欠引发的脑脊液与静脉血同步涌动，极大地增强了溶质的输送效率。尤其在长时间睡眠后，大脑积聚了大量腺苷（引起困意的化学物质），打哈欠就像指令到位，通过强力冲刷帮大脑迅速清除垃圾，恢复清醒状态。
此外，大脑工作时会发热，温度比体温高 0.3-0.9℃，打哈欠时脑脊液和静脉血一起外流，能把热量带到肺部散掉，同时吸进冷空气，给大脑快速降温。
更有趣的是，研究发现，每个人都有自己的“固定程序（Yawning Signature）”。
通过追踪志愿者舌头的运动轨迹（从舌尖到舌根的形变），研究者发现：虽然人与人之间的打哈欠动作千差万别，但同一个人在不同时间打哈欠，其舌头的运动路径、翻转角度和时间跨度几乎完全重叠，相似度平均高达 86%。
即便你为了礼貌努力憋住哈欠，虽然嘴唇闭合，但 MRI 显示你脑干内的神经电信号和舌根肌肉的收缩依然会强制执行这套程序 。
这有力地证明了哈欠受脑干中“中枢模式发生器（CPG）”的严格控制。它不是学来的技能，而是像心跳、吞咽一样，被刻在基因里的自动化行为。研究还观察到，约 81% 的哈欠后会紧跟一个吞咽动作，这进一步说明了哈欠与脑干基本生存机能的深度耦合。
这项研究告诉我们，打哈欠不是无聊或懈怠的表现，而是身体极其珍贵的自我修复。它通过独特的生物力学设计，为大脑降温、清除垃圾、充能。所以，当你下次在会议或课堂上忍不住张大嘴巴时，请坦然面对，那能让你以更好的状态重新投入工作。
1.https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2025.12.17.695005v1.full.pdf
运营/排版：何晨龙
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