哈欠越长，越聪明？（内含超萌视频！） | Biology Letters 论文推荐
哈欠的生理效应历来备受争论。有研究认为，哈欠具有温度调节作用，能够为大脑降温。新的研究进而发现，哈欠持续的时间与物种的大脑重量及皮层神经元数量有关。
(特别提示：视频大约4m,请酌情观看）
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=m13103zbzkp&width=500&height=375&auto=0
来源 statnews.com
撰文 Sharon Begley
翻译 董堃
审校 笑辰
尽管每一篇“科研圈”的文章都希望能刺激你的大脑皮层，但如果这并没有奏效，还让你打哈欠了，也许你还是可以感谢我们——如果这项新的研究是正确的话。
如果你有个较大的大脑，你可以将这归功于打哈欠促进了大脑的生长和活动。如果你的大脑较小，那就在打哈欠不够长上找找原因。
对纽约州立大学奥尼昂达分校（SUNY Oneonta）的心理学家 Andrew Gallup 和他的同事来说，上述的“你”指的是“你的物种”。在这篇发表在 Biology Letters 上的文献中，他们报道了19个物种的109例个体的平均打哈欠时间，从人、非洲象、海象到小鼠、兔子、卷尾猴，结果表明哈欠持续的时间和物种的大脑重量和皮层神经元数量相关。
尽管这种相关性看起来很奇怪，但它至少有些生物学基础。在2007年，Gallup提出了哈欠的温度调节理论。这个理论认为，打哈欠张开嘴并吸入空气能够给大脑降温，已有一些实验室找到了相关证据。一篇2014年发表的论文认为，打哈欠也可能通过增加脑脊液循环打破大脑的默认模式，让我们从浑浑噩噩的状态切换到注意力集中的模式。
打哈欠可以通过下颌拉伸与深吸空气增加血流量，通过心脏流出的较低温血液为大脑降温，并能够与低于体表温度的周围空气进行热交换。Gallup 说，“更长更有力的哈欠能产生更好的生理效应”。这就产生了一个推论：哈欠持续的时长应该和大脑的尺寸和复杂程度有关，因为更大的、神经元更密集的大脑需要更多的血流。为了验证这个想法，Gallup 和他的同事统计了 YouTube 视频中抓取到的哈欠的长度。哈欠的持续时间由0.8秒（小鼠）到6.5秒（人）不等。骆驼似乎比我们认为的有更多精力储备，它们的哈欠持续了4.8秒，而狗狗平均打哈欠的时常是2.4秒。我们并不想卷进关于猫和狗的经久不衰的争论，但还是打算提一句，猫打哈欠平均持续了1.97秒。
大脑重量和神经元数目之间的关系不是大下巴就能打长哈欠这么简单。大猩猩、骆驼、马、狮子、海象和非洲象都有比人类更大的下巴，但它们的哈欠持续时长都比人要短。
然而，打哈欠能给大脑降温的假说仍然有争议。反对者指出，无论你张嘴张得多大，吸入了多少空气，也不见得能够明显给大脑降温。Gallup回应了这个重要的争论，并且指出，“打哈欠是否专门用于给大脑降温可能仍然存在争议，但是打哈欠具有调节体温的作用是毋庸置疑的”。
那是不是说，更持久的哈欠会使你的大脑比那些一眨眼就打完哈欠的人更大、含有更多神经元呢？这个物种内的结论是否成立仍然需要实验的验证。Gallup的实验团队正在人类中进行这项研究。
好了，现在让我们来告诉你，这项研究中哈欠时长与大脑重量的相关系数是0.91，控制大脑尺寸变量后的相关系数变成0.65，p 值是0.001，分类群间皮质神经元数量……
是不是打了个长长的哈欠？不用谢！
文章来源：
https://www.statnews.com/2016/10/04/yawning-brain-size/
论文基本信息
【题目】Yawn durationpredicts brain weight and cortical neuron number in mammals
【作者】Andrew C. Gallup, Allyson M. Church, Anthony J.Pelegrino
【期刊】Biology Letters
【日期】4.Oct. 2016
【DOI】10.1098/rsbl.2016.0545
【摘要】Researchindicates that the motor action pattern of yawning functions to promotecortical arousal and state change through enhanced intracranial circulation andbrain cooling. Because the magnitude of this response likely corresponds to thedegree of neurophysiological change, we hypothesized that interspeciesvariation in yawn duration would correlate with underlying neurologicaldifferences. Using openly accessible data, we show that both the mean andvariance in yawn duration are robust predictors of mammalian brain weight andcortical neuron number (ρ-values > 0.9). Consistent with these effects,primates tend to have longer and more variable yawn durations compared withother mammals. Although yawning has long been considered a stereotyped actionpattern, these findings reveal substantial variation in this response andhighlight the importance of measuring yawn duration in future research.
【原文链接】http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/12/10/20160545
阅读更多
▽ 故事
· 殖民外星球，解码基因组：二十一世纪两大科学狂人的不羁人生
▽ 论文推荐
· 为何鸟类高速扎入水中却安然无恙？ | PNAS 论文推荐
· 用 CRISPR 技术治疗镰刀型细胞贫血症 | Science Translational Medicine 论文推荐
· 中科大团队实现量子计算的时间最优控制 | Phys. Rev. Lett. 论文推荐
▽ 中文摘要
内容合作请联系
keyanquan@huanqiukexue.com
这里是“科学美国人”中文版《环球科学》服务科研人的微信号“科研圈”。我们：
· 关注科学进展与科研生态
· 推荐重要前沿研究
· 发布科研招聘
· 推送学术讲座与会议预告。
欢迎长按二维码关注。