Не скука, а спасение Обнаружена неожиданная роль зевоты

Широко распространённое мнение гласит, что мы зеваем, чтобы восполнить дефицит кислорода в организме. Однако вряд ли это главная причина — иначе люди в условиях разреженного воздуха (альпинисты, например) зевали бы постоянно.

Австралийские нейробиологи сделали неожиданное открытие, изучив зевоту с помощью МРТ. Оказалось, что это непроизвольное действие запускает механизм «промывки» мозга, меняя направление движения защитной спинномозговой жидкости.

Проверяли дефицит кислорода — выявили перегрев мозга

Кстати, о дефиците кислорода. Несколько лет назад американские учёные решили проверить эту классическую гипотезу. В ходе эксперимента они измеряли уровень кислорода в крови до и после зевка. Наблюдали как людей, так и животных. Результат оказался удивительным: концентрация кислорода у испытуемых практически не менялась.

Это заставило исследователей искать другой ключевой параметр, который меняется во время зевка. Такой параметр был найден — и оказался единственным значимым. Им оказалась температура мозга. Эксперименты выявили, что зевота играет роль механизма охлаждения для нашего главного органа, а вовсе не служит для насыщения крови кислородом.

Хотя точный механизм этого процесса до конца не изучен, он универсален: зевота охлаждает мозг у всех млекопитающих и даже птиц. Особенно интригуют учёных морские обитатели — например, тюлени или киты, которые зевают под водой. Им приходится на это время задерживать дыхание, что окончательно опровергает связь зевоты с газообменом.

А как же объяснить вечернюю зевоту или желание зевать после того, как мы не выспались? Причина всё та же — перегрев мозга. После дня напряжённой работы (или при недостаточном отдыхе) этот орган имеет слегка повышенную температуру, подобно компьютеру под высокой нагрузкой. Зевота становится естественным способом понизить её и помочь мозгу восстановиться.

Неожиданный поворот

Теперь к тому исследованию, которое провели в Австралии. Учёные из Университета Нового Южного Уэльса устроили эксперимент с участием 22 добровольцев. Людям было предложено совершать четыре действия: зевать, глубоко дышать, сдерживать зевок или, расслабившись, дышать в обычном режиме. В это время аппарат МРТ фиксировал движение жидкостей в их голове и шее.

Исследователи ожидали, что зевота будет похожа на глубокий вдох. Соответственно, и результаты МРТ-сканирования будут одинаковыми. Однако результат поразил их. «Зевота запускала движение спинномозговой жидкости в обратную сторону по сравнению с глубоким дыханием. Мы совершенно такого не ожидали», — признался один из авторов исследования, нейробиолог Адам Мартинак.

Выяснилось, что при глубоком вдохе венозная кровь оттекает от мозга, а спинномозговая жидкость (ликвор), омывающая мозг для амортизации и защиты, — наоборот, притекает. Во время же зевоты оба потока — и венозной крови, и ликвора — начинают двигаться в направлении спинного мозга, создавая эффект оттока. Правда, объём перемещаемой за один зевок жидкости невелик — порядка нескольких миллилитров.

Одновременно с этим на ранней стадии зевка приток крови по сонным артериям увеличивался более чем на 30%. Учёные предполагают, что, освобождая место за счёт оттока «отработанных» жидкостей, организм создаёт пространство для обогащённой кислородом крови.

Спинномозговая жидкость участвует в выведении продуктов обмена нейронов, включая токсичные белки, связанные с нейродегенеративными заболеваниями. Зевота может быть одним из механизмов этой «ночной уборки», работающим и в дневное время.

Сложнейший физиологический механизм

Еще кое-что интересное: замечено, что у каждого участника эксперимента была своя, стабильно повторяющаяся манера зевать, которая фиксировалась на МРТ. Это говорит о работе индивидуального «центрального генератора паттернов» — нейронной схемы в стволе мозга.

«Такая гибкость указывает на то, что зевота — врождённый, а не приобретённый элемент нейронной программы», — отмечает Адам Мартинак.

Исследование опубликовано на сервисе препринтов bioRxiv. По мнению авторов, оно демонстрирует, что зевота — это сложнейший физиологический механизм саморегуляции. А дальнейшие исследования помогут понять, можно ли использовать этот рефлекс для поддержания здоровья нервной системы.

Так что в следующий раз, когда вас станет одолевать зевота, возможно, стоит просто позволить ей случиться. Ваш мозг, скорее всего, знает, что делает.