Ученых удивило влияние зевоты на мозг

Зевота оказалась не просто признаком усталости или скуки, а процессом, который заметно влияет на работу мозга. К такому выводу пришли нейробиологи из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии, обнаружив, что во время зевка меняется направление движения спинномозговой жидкости - ключевой среды, защищающей мозг и спинной мозг.

Препринт работы опубликован на портале bioRxiv.

В ходе исследования ученые провели МРТ-сканирование головы и шеи 22 здоровых добровольцев. Участников просили зевать, глубоко дышать, сдерживать зевоту и дышать в обычном режиме. Исследователи ожидали, что зевота и глубокий вдох будут выглядеть схожими процессами, поскольку задействуют похожие дыхательные механизмы. Однако результаты оказались неожиданными. Выяснилось, что во время зевоты спинномозговая жидкость оттекает от мозга - в противоположном направлении по сравнению с глубоким вдохом.

"Зевота запускала движение спинномозговой жидкости в обратную сторону по сравнению с глубоким дыханием. Мы совершенно не ожидали такого результата", - рассказал нейробиолог Адам Мартинак.

При этом и зевота, и глубокое дыхание усиливали отток венозной крови из мозга, освобождая место для притока новой артериальной крови. Интересно, что на ранних стадиях зевоты приток крови по сонным артериям увеличивался примерно на треть. Это указывает на то, что у зевоты может быть сразу несколько физиологических функций.

Ещё одно наблюдение удивило исследователей: у каждого участника была своя, повторяющаяся схема зевания. Ученые считают, что это связано с индивидуальной работой так называемого "центрального генератора паттернов" - нейронной системы, задающей ритм движений.

"Эта гибкость объясняет различия между людьми и указывает на то, что зевота - врожденный, а не приобретенный элемент нейронной программы", - отметили авторы работы.

Пока остается неясным, зачем именно организму нужен такой механизм. Одна из гипотез предполагает, что зевота помогает "очищать" мозг, способствуя выведению продуктов обмена. Другая версия связывает зевоту с охлаждением мозга и поддержанием его оптимальной температуры.

Ученые напомнили, что зевота тесно связана с центральной нервной системой: например, у видов с более крупным мозгом зевки, как правило, длятся дольше. Несмотря на распространенность этого поведения у людей и животных, его точное назначение до сих пор остаётся загадкой.

"Зевота, по-видимому, является высокоадаптивным поведением, и дальнейшие исследования её физиологической роли могут помочь лучше понять механизмы поддержания равновесия в центральной нервной системе", - заключили исследователи.