上頜竇“送風(fēng)” 給大腦降溫
日前,美國科學(xué)家哈克與蓋洛普在合作發(fā)表的論文中提出了一個(gè)觀(guān)點(diǎn):打哈欠可以令上頜竇擴張和收縮,其作用就好像風(fēng)箱一樣,不斷將空氣輸送到腦部,從而降低腦部的溫度。上頜竇位于顴骨下方,是一種蜂窩狀組織。研究者們假設,下頜運動(dòng)時(shí),鼻竇壁也會(huì )隨之伸縮,令鼻竇中空氣流通。
實(shí)際上,蓋洛普幾年前就提出了打哈欠的“大腦降溫說(shuō)”——如果空氣的溫度比大腦和身體的溫度低,那么吸入冷空氣會(huì )迅速降低面部血液的溫度、進(jìn)而冷卻大腦,甚至會(huì )改變血液的流動(dòng)。人類(lèi)的大腦和電腦有點(diǎn)相似,對溫度相當敏感,溫度一高就沒(méi)法高效運轉了,打哈欠相當于大腦的一個(gè)散熱器。科學(xué)家們還通過(guò)降溫說(shuō)解釋了為什么疲勞的人容易打哈欠。由于疲勞和睡眠不足會(huì )導致大腦溫度上升,因此必須要通過(guò)打哈欠來(lái)降低大腦的溫度。這一次新的研究成果,實(shí)際上是將降溫原因聚焦到上頜竇的“送風(fēng)”作用上。
據最新公布研究成果的報道說(shuō),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、之后等各個(gè)階段腦部的溫度變化。他們發(fā)現,馬上要打哈欠的那一刻,腦部溫度達到峰值,然后就開(kāi)始下降,最后快速降到打哈欠以前的溫度。這表明,打哈欠這一舉動(dòng)是由腦部溫度升高觸發(fā)的,而且確實(shí)有助于給腦部降溫。蓋洛普還對兩名打哈欠過(guò)度頻繁的慢性病人進(jìn)行了研究。其中一人在“哈欠襲來(lái)”時(shí)能做出預判,蓋洛普讓她在每次發(fā)作前后都測一下自己的體溫。結果顯示,體溫在打哈欠前升高,打完之后回落。
打哈欠是大腦缺氧的自我保護
這個(gè)研究成果發(fā)布之前,打哈欠的原因一直眾說(shuō)紛紜。
有三個(gè)打哈欠理論比較出名。一是生理學(xué)理論,認為人在缺氧時(shí)才會(huì )打哈欠,通過(guò)打哈欠吸進(jìn)更多的氧氣,排出體內的二氧化碳。二是進(jìn)化論理論,認為打哈欠最早來(lái)源于人類(lèi)祖先張大嘴巴、露出牙齒,用來(lái)表示發(fā)怒和恐嚇他人的行為。三是厭倦理論,即人在精神上感到無(wú)聊、疲憊和厭倦時(shí)引發(fā)打哈欠。
另外,還有一個(gè)理論也比較流行,美國馬里蘭大學(xué)的生理學(xué)家普羅文和貝寧格對打哈欠做了十多年的研究。他們發(fā)現,夜間開(kāi)車(chē)的司機會(huì )頻繁地大打哈欠,正在認真看書(shū)和做作業(yè)的學(xué)生也會(huì )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(jué)得必須保持清醒狀態(tài)的時(shí)候,促進(jìn)身體覺(jué)醒的一種反應。
南京腦科醫院老年神經(jīng)科副主任、醫學(xué)博士張麗表示,目前醫學(xué)上認定的還是第一個(gè)生理學(xué)理論,也就是說(shuō),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(guān)。
“打哈欠的時(shí)候,肺部擴張,心臟交換血液增加,血液中的含氧量就會(huì )增加,打哈欠就是大腦缺血缺氧的一個(gè)信號。反應過(guò)程簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)是大腦缺氧,反應到下丘腦,表現出打哈欠的癥狀。”張麗說(shuō),同時(shí)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(shí)是一個(gè)好現象,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(shí)間大約為6秒鐘,在這期間人全身的神經(jīng)和肌肉都會(huì )得到完全的松弛。
不過(guò),如果腦部缺氧嚴重,這種暫時(shí)的自我保護就不起作用了。這就像人感到冷的時(shí)候,會(huì )表現為打一個(gè)寒顫,寒顫令肌肉收縮,同時(shí)打完寒顫,身體也會(huì )暫時(shí)感到暖和一點(diǎn)點(diǎn),但不會(huì )維持多久。
醫學(xué)上有一種病叫睡眠呼吸暫停綜合征,睡眠中會(huì )出現呼吸暫停現象,這就是腦部缺血缺氧造成的。病人第二天可能就會(huì )頭昏、注意力不集中,出現打哈欠的現象,但僅能起到暫時(shí)的緩解作用,時(shí)間長(cháng)了,還是會(huì )對大腦造成損傷。
張麗說(shuō),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(gè)懸殊的比例可以看出來(lái)。醫學(xué)上,人腦部缺氧不能超過(guò)6-7分鐘,否則會(huì )造成不可逆的損傷。
頑固性打哈欠可能是中風(fēng)前兆
打哈欠是因為大腦缺氧這個(gè)結論的得出,病理性哈欠也作了佐證。
張麗從病房里的腦梗死病人身上觀(guān)察到,他們會(huì )出現病理性的哈欠(頑固性哈欠),口張得很大,哈欠連著(zhù)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(jīng)不起作用,頻繁打哈欠已經(jīng)變成了一種病態(tài)。如果一個(gè)人頑固性地打哈欠,最好進(jìn)行檢查,看看是不是出現了大腦缺氧、動(dòng)脈硬化等問(wèn)題,還可能是中風(fēng)的前兆。如果及時(shí)檢查,就有可能避免一次中風(fēng)。”
那么,這個(gè)腦部缺氧說(shuō)跟大腦降溫說(shuō)之間是不是完全不相干呢?
張麗認為,其實(shí)它們也是相關(guān)的。“大腦在耗氧的時(shí)候溫度高,也就是缺血缺氧時(shí)溫度升高,而補充血氧時(shí)溫度降低,這跟細胞的線(xiàn)粒體有關(guān),從這個(gè)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(huì )打哈欠 帕金森患者不打哈欠
翻閱資料時(shí)還查到一個(gè)信息,科學(xué)家發(fā)現,人第一次打哈欠是在母體內第11周的時(shí)候。對此,張麗解釋說(shuō),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(cháng)大以后,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(yǔ)言、理解、計算、視覺(jué)等功能)會(huì )抑制低級中樞,所以成人打哈欠就有其他原因。
另一個(gè)研究說(shuō),帕金森患者幾乎不打哈欠,因為正常人打哈欠時(shí),會(huì )在大腦中產(chǎn)生復雜的生化反應,有一種叫多巴胺的物質(zhì)參與了這個(gè)過(guò)程,而帕金森患者的大腦中缺乏這種物質(zhì)。對這個(gè)說(shuō)法,從事帕金森研究多年的張麗也有自己的看法,“都說(shuō)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(kāi),而打哈欠是必須肌肉放松的,所以他們不能打哈欠,并不一定是與缺少那種物質(zhì)有關(guān)系。”
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