一聲看似平凡無奇的哈欠，或許正在幫助大腦「排毒清廢」。澳洲新南威爾斯大學（UNSW Sydney）與澳洲神經科學研究所 NeuRA 合作的一項最新成像研究顯示，打哈欠時，大腦脊髓液與靜脈血會同時從顱腔流出，這一現象或與大腦廢物清除、緩解衰老以及神經退行性疾病之間存在潛在聯繫。打哈欠是一種極其常見的本能反應，往往出現在無聊、疲倦或看到別人張大嘴巴的那一刻。然而，科學界至今仍未能對「為什麼要打哈欠」給出定論。
這次研究提出了一個令人信服的可能性：打哈欠亦許在促進大腦外圍體液流動、協助維持大腦環境穩定方面發揮作用。 研究團隊利用實時磁力共振成像（MRI），觀察受試者在打哈欠、正常呼吸引及深呼吸時，頭顱內部發生了什麼變化。團隊由 UNSW 生物醫學工程學院的 Lynne Bilston 教授領銜，並在期刊《Respiratory Physiology & Neurobiology》上發表相關成果。
研究納入 22 名受試者，雖然規模較小，但揭示出一個出乎意料的流體動力學模式：真正的哈欠與深呼吸期間，大腦脊髓液流動方向截然不同。
哈欠如何驅動大腦脊髓液流動
大腦脊髓液是一種液態緩衝體，包圍並保護大腦與脊髓，宛如水床內滯留的液體。它不僅能保護中樞神經系統免受碰撞傷害，又承擔運送養分、帶走廢物的任務。研究發現，當受試者打哈欠時，大腦脊髓液與靜脈血同步從顱腔流出；而在深呼吸狀態下，大腦脊髓液則反向流入顱腔，而靜脈血仍舊從顱腔流出回心臟。即使是「假裝打哈欠」的深呼吸，大腦脊髓液依舊是流入顱腔，只有真正被「刺激性哈欠」觸發的打哈欠，才會出現大腦脊髓液與靜脈血共同外流的現象。
Bilston 教授表示，他們觀察到打哈欠這一身體動作會顯著改變大腦周圍液體的流動模式。此前學界曾推測打哈欠或有助清除大腦廢物，但缺乏直接證據。這項新研究結果表明，打哈欠很可能在大腦液體「清洗」過程中扮演一定角色，特別是在睡前這段時間。大腦廢物清除效率的變化，與阿爾茨海默症、帕金森氏症及其他直腸類疾病被廣泛認定存在關聯——這些疾病能與大腦外圍代謝廢物異常積聚相關，而這往往與大腦脊髓液流動受損有關。
論文作者之一、NeuRA 的博士後研究員 Adam Martinac 指出，打哈欠是進化中極為古老的行為，已在許多物種中被觀察到，例如鯊魚。研究人員推斷，恐龍很可能也會打哈欠。他強調，這類動作不太可能是為了「被同伴無聊到」而打哈欠，而是其背後大概率存在更基礎的生理驅動。更令人有趣的是，人類胚胎在早期發育階段就會出現打哈欠行為，但總體而言，與打哈欠相關的科學研究仍相對匱乏。
為了誘發真實哈欠，研究團隊向受試者播放人類至動物打哈欠的影片，以觸發「傳染性哈欠」。隨後，研究人員在頸椎 C3 節段這一關鍵位置獲取 MRI 影像——這裡是大腦脊髓液和血液進出顱腔的「交通樞紐」。他們將受試者打哈欠時的影像與深呼吸（但非真實哈欠）時的影像進行對比，明確區分不同狀態下大腦脊髓液與靜脈血的流向差異。 研究還為另一種主要假說提供了支持——打哈欠或許參與調節大腦溫度。
人體大腦組織的溫度通常比身體其他部位高出約 1 攝氏度，而離開大腦的靜脈血溫度通常比進入大腦的動脈血高出約 0.2 至 0.3 攝氏度。Martinac 指出，在打哈欠過程中，可以觀察到相對寒冷的動脈血流入顱腔，以彌補大腦脊髓液和靜脈血共同外流所帶來的變化，這為「打哈欠具備一定腦部散熱功能」的推測提供了依據。研究人員強調，雖然目前仍不敢斷言打哈欠在溫度調節中的貢獻有多大，但大腦溫度一旦過高，就可能增加細胞損傷、發炎反應和腦水腫等風險，而大腦對溫度的維持有極其嚴格而精細的「穩定」要求。
人類已進化出多種調節腦溫的機制，例如調節腦血流、出汗等。在這些複雜機制中，打哈欠究竟佔多大比重，目前仍無定論。不過，這項研究表明，打哈欠至少在液體流動與熱量交換方面「插了一手」，未來在這一方面或許會出現更多深入實驗與臨床研究。 除了流體與溫度調節，研究團隊還提出一個頗具趣味的觀察：人類的打哈欠類似帶有「個人指紋」。透過連續向量位移 MRI 序列影像，研究人員發現，每個人在打哈欠時頭部的運動模式極其複雜，對同一人而言高度一致，對不同個體則差異顯著。
Martinac 表示，這種獨特的頭部運動軌跡宛如一條「生物指紋」，理論上甚至可透過打哈欠的動態特徵來識別個人身份。 雖然研究人員亦承認，目前關於打哈欠協助清除大腦廢物及調節腦溫的解釋仍帶有推測性質，但這一工作拓展了人們對這一日常動作的想像邊界。未來，伴隨著更大規模樣本、更長時間追蹤以及與神經退行性疾病患者對比的研究推進，或許有一天，我們會發現，那些被我們視為「不經意的哈欠」，其實是大腦在背後運作的一套精密自我保護程序的一部分。
