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我們每天打哈欠的次數(shù)大約在 5 到 10 次，但這不僅僅是人類特有的行為，在脊椎動物中，生物學(xué)家們同樣觀察到了打哈欠這一行為。然而令人感到疑惑的是，這個行為為什么會演化產(chǎn)生呢？一組行為生物學(xué)家的新研究發(fā)現(xiàn)，打哈欠的時長與大腦的體積及其中神經(jīng)元的數(shù)量有關(guān)。

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圖片來源：Pixabay

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來源 Utrecht University, Utrecht University Faculty of Science

翻譯 顧晨月

編輯 魏瀟

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打哈欠不一定是無聊的表現(xiàn)，相反，它有可能用來度量大腦的體積。一項(xiàng)對 100 多種哺乳動物和鳥類的研究顯示，大腦體積較大的脊椎動物打哈欠的時間更長。這項(xiàng)研究由來自荷蘭烏得勒支大學(xué)（Utrecht University）的生物學(xué)家 Jorg Massen 和美國紐約州立大學(xué)理工學(xué)院（State University of New York Polytechnic Institute）的生物學(xué)家 Andrew Gallup 領(lǐng)銜，相關(guān)論文 5 月 6 日發(fā)表在科學(xué)期刊《通訊生物學(xué)》（Communications Biology）上。

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給大腦降溫

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人們普遍認(rèn)為，打哈欠并不能給我們的血液補(bǔ)充氧氣。但是， Gallup 的實(shí)驗(yàn)小組卻發(fā)現(xiàn)打哈欠可以給大腦降溫。Gallup 說：“打哈欠時，由于吸入涼爽的空氣并同時拉伸口腔周圍的肌肉，使更多較涼的血液流向大腦，從而實(shí)現(xiàn)了體溫調(diào)節(jié)的功能。”

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許多研究都支持這一觀點(diǎn)。例如，研究人員發(fā)現(xiàn)在打哈欠之后，大腦的溫度迅速下降，而環(huán)境的溫度則決定了打哈欠的頻率。此外，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)人們將冰袋放在頭上或脖子上，或者以其他方式為大腦降溫時，幾乎不會打哈欠。

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1250 個哈欠

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Massen, Gallup 及他們的同事所進(jìn)行的研究也支持了這一觀點(diǎn)——打哈欠主要是為了給大腦降溫——畢竟，大腦越大或越活躍，就越需要降溫。Gallup 和 Massen 此前對哺乳動物進(jìn)行的一些小范圍的研究已經(jīng)表明，具有較大大腦的動物打哈欠的時間更長。Massen 說：“在新的研究中，我們想看看這個理論是否具有普遍性，尤其是它是否也對鳥類適用?！币虼?，研究小組便進(jìn)行了從 55 種哺乳類動物和 46 種鳥類中收集 1250 個哈欠這一艱巨的任務(wù)。

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Massen 說：“我們帶著相機(jī)去了幾個動物園，在動物圍欄邊上等著動物們打哈欠，這真是一個漫長的過程?！背酥?，研究人員還對 YouTube 和 Facebook 等社交平臺上的動物打哈欠視頻進(jìn)行了研究。

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這項(xiàng)研究的另一位主要作者，來自奧地利維也納大學(xué)（University of Vienna）的 Margarita Hartlieb 說：“獲取這么多動物打哈欠的視頻是非常需要耐心的，而對這些哈欠進(jìn)行程序編碼快要讓我對打哈欠的感染力產(chǎn)生免疫了。”

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接著，這個研究小組就將打哈欠的時長與捷克布拉格查爾斯大學(xué)（Charles University in Prague）Pavel Němec 團(tuán)隊(duì)提供的大腦和神經(jīng)元數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)系。于是，他們得出結(jié)論，對于不同的物種而言，打哈欠的時長與該物種大腦體積及大腦神經(jīng)元的數(shù)量有關(guān)，與身體的大小無關(guān)。

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此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)哺乳類動物打哈欠的時長比鳥類的更長，這可以用鳥類具有更高的體溫來解釋。相比于哺乳動物，鳥類的體溫與環(huán)境溫度的溫差更大，因此鳥類的血液溫度降到環(huán)境溫度的速度更快，所以只需要一個較短的哈欠就夠了。

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在最佳的溫度下，大腦才能以最好的狀態(tài)工作。不論在何種情況下，如果大腦的溫度升高過多，我們就會變得不那么警覺和專注。現(xiàn)在看來，鳥類和哺乳類動物都進(jìn)化出了一種用來對抗這種現(xiàn)象的行為機(jī)制——打哈欠。因此，Massen 說：“我們不應(yīng)該再覺得打哈欠是一種粗魯?shù)男袨?，而?yīng)該理解那是一個人正在努力保持專注。”

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原文鏈接：

https://phys.org/news/2021-05-longer-bigger-brain.html

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