Почему мы зеваем: загадки, которые наука ещё не решила

Зевота кажется настолько простым и привычным делом, что мы почти не замечаем её. Но мы зеваем не только когда устали или хотим спать. Зевота настигает нас в душном помещении, во время скучного разговора, а иногда — при виде зевающего человека. Даже чтение этого абзаца, скорее всего, уже вызвало у кого-то из вас желание зевнуть.

Зевают не только люди. Это поведение встречается у самых разных животных — от кошек и собак до птиц и рептилий. Учёные десятилетиями спорят, зачем организму нужен этот рефлекс, и единого ответа до сих пор нет.

Разберём основные гипотезы: от регуляции кислорода и температуры мозга до социального заражения. Поговорим о том, что наука действительно знает, а где пока остаются открытые вопросы.

Что такое зевота: рефлекс, знакомый каждому

Зевота — непроизвольный дыхательный акт, знакомый каждому человеку с первых дней жизни. Мы зеваем, когда устали, скучаем, только что проснулись или, наоборот, собираемся ко сну. Порой зевок настигает нас в самый неподходящий момент — на важной встрече, во время лекции или за рулём. И хотя явление кажется абсолютно обыденным, за ним скрывается целый набор физиологических механизмов, которые учёные продолжают изучать до сих пор.

Внешне зевок выглядит просто: человек широко открывает рот, делает глубокий продолжительный вдох, а затем следует более короткий выдох. Иногда к этому добавляются потягивание, зажмуривание глаз или слезотечение. Такой цикл может длиться несколько секунд и повторяться с разной частотой. Зевота — не просто «открывание рта», а сложный рефлекс, в котором участвуют дыхательная мускулатура, мышцы челюсти, гортани и даже мимические мышцы. Управляется он структурами ствола мозга, а не нашим сознанием: мы не можем по-настоящему «решить» зевнуть, хотя иногда способны подавить уже начавшийся зевок усилием воли.

Универсальность зевоты поражает. Она встречается у самых разных животных — от млекопитающих до птиц и даже некоторых рептилий и рыб. У человека зевота появляется ещё до рождения: плод в утробе матери тоже зевает, что подтверждают наблюдения с помощью УЗИ. Новорождённые зевают буквально с первых часов жизни. Это говорит о том, что зевота — древний, эволюционно закреплённый механизм, а не случайная особенность нашего организма. При этом её частота и обстоятельства, при которых она возникает, могут сильно различаться: кто-то зевает несколько раз в день, а кто-то почти не замечает этого за собой.

Зевота — не всегда признак скуки или усталости. Она может появляться при стрессе, тревоге, после физической нагрузки или даже при виде другого зевающего человека. Последнее свойство — так называемая заразительность зевоты — делает её особенно интересным объектом для исследований. Но прежде чем разбираться в причинах, важно зафиксировать главное: зевота — это нормальный, широко распространённый и, по всей видимости, полезный для организма процесс, а не симптом болезни и не признак лени. Учёные на протяжении десятилетий предлагают разные объяснения тому, зачем он нужен.

Одна из причин, по которой зевота так долго остаётся загадкой, — её многофункциональность: она затрагивает дыхание, кровообращение, терморегуляцию и работу нервной системы одновременно. Поэтому исследователи рассматривают её не как один механизм, а как комплекс реакций, которые могли закрепляться в эволюции для разных задач.

Дополнительную сложность создаёт то, что зевота плохо поддаётся лабораторному измерению: её трудно вызвать по команде и легко спутать с похожими явлениями, например с глубоким вздохом. К тому же у разных видов она проявляется в разных ситуациях — от пробуждения до смены активности, — что затрудняет прямые сравнения.

И всё же именно эта универсальность делает зевоту удобной моделью: изучая её, учёные получают возможность заглянуть в общие принципы работы мозга и поведения, свойственные самым разным живым существам.

Кислородная гипотеза: дышите глубже?

Одно из первых объяснений зевоты выглядит почти интуитивным: организму не хватает кислорода, а зевок — способ его добрать. Логика простая. Когда человек устал, долго сидит в душном помещении или засиделся за работой, дыхание становится поверхностным, в крови накапливается углекислый газ, и мозг якобы подаёт сигнал к глубокому вдоху. Зевок в этой картине — аварийная вентиляция: широко открывается рот, в лёгкие входит больше воздуха, кровь насыщается кислородом, и человек чувствует себя бодрее. Поэтому старые руководства советовали при зевоте «подышать свежим воздухом» и открыть окно. Гипотеза казалась настолько естественной, что долгое время её почти не проверяли — она просто звучала разумно.

Однако проверки она не выдержала. Исследователи помещали людей в условия с повышенным содержанием кислорода и с повышенным содержанием углекислого газа — и частота зевков заметно не менялась. Добровольцы, дышавшие воздухом с добавленным кислородом, зевали примерно так же, как и те, кто дышал обычным. Если бы дело было только в нехватке кислорода, эффект был бы очевиден. Более того, зевота случается и тогда, когда дыхание у человека ровное и глубокое, а содержание газов в крови в норме — например, при пробуждении или перед важным разговором. А ещё зевок физически не может дать много кислорода: объём одного вдоха невелик по сравнению с обычным дыханием за те же секунды, и заметно повлиять на газовый состав крови он не способен. Наконец, если бы зевота была аварийной реакцией на нехватку кислорода, она должна была бы усиливаться в замкнутых душных помещениях — но и это подтверждается лишь отчасти и легко объясняется другими причинами, например скукой или усталостью.

Сегодня кислородную гипотезу считают скорее историческим эпизодом, чем рабочей теорией. Она не объясняет главного: почему зевок так заразителен, почему ему предшествует характерное напряжение мышц и почему он встречается у существ, чьё дыхание устроено совсем иначе. Тем не менее отказываться от неё полностью не стоит: глубокий вдох действительно на короткое время меняет ритм дыхания и может слегка взбодрить. Но это, скорее, побочный эффект, а не причина. На смену простому объяснению пришла более сложная и куда более интересная версия — о том, что зевок связан не с нехваткой кислорода, а с температурой самого мозга.

Эта версия — терморегуляторная. Согласно ей, зевок помогает охлаждать мозг: широкий вдох приносит прохладный воздух, а растяжение челюстей усиливает кровоток в голове. Проверяли и это: люди зевают чаще, когда вокруг прохладно, чем в жару, — холодный воздух эффективнее снимает перегрев.

Охлаждение мозга: самая популярная версия

Согласно гипотезе терморегуляции, зевок связан не с дыханием, а с температурой. Когда мозг перегревается, ему нужно быстро сбросить лишнее тепло, и зевок работает как маленький встроенный кондиционер. Механика такая: широко открывая рот, вы растягиваете челюстные мышцы и делаете глубокий вдох прохладного воздуха. Кровь в сосудах головы и лица циркулирует активнее, омывает мозг и уносит тепло. Одновременно приток прохладной крови к мозгу помогает вернуть ему оптимальный температурный режим. Американский исследователь Эндрю Гэллап, изучающий поведение животных, развил эту идею и показал, что зевота чаще случается при перепадах температуры, усталости и стрессе — то есть в ситуациях, когда мозг действительно нагревается. Он же обратил внимание, что зевок становится глубже и «эффективнее», если вокруг прохладный воздух, а не спёртый и тёплый.

Аргументов в пользу этой версии накопилось немало. Например, люди зевают чаще при утомлении, недосыпе и после напряжённой умственной работы — всё это состояния, при которых температура мозга слегка повышается. Замечено и то, что зевота усиливается при смене температуры среды, скажем при выходе из душного помещения на прохладу. А ещё охлаждающий эффект объясняет, почему зевок нередко помогает взбодриться: он не столько «наполняет кислородом», сколько мягко сбивает перегрев. Но есть и уязвимые места. Если всё дело в охлаждении, логично ожидать, что зевота будет усиливаться в жару, когда мозг перегрет сильнее всего, — однако в сильную жару, наоборот, зевать хочется меньше. Да и у нерождённых детей в утробе, где нет прохладного воздуха, зевота всё равно фиксируется. К тому же сам эффект охлаждения довольно скромный по масштабу: один зевок вряд ли способен заметно остудить мозг. Так что гипотеза терморегуляции остаётся самой убедительной и популярной, но и она не даёт полного ответа — скорее объясняет часть случаев и хорошо укладывается в общую картину.

Показательно, что зевота встречается у самых разных позвоночных — от рыб и рептилий до птиц и млекопитающих, — и у каждого вида её ритм привязан к собственному режиму активности. У животных, живущих в жарком климате, зевки нередко наблюдаются в переходные часы, когда воздух ещё не раскалился, а у обитателей прохладных широт — при пробуждении и перед сменой деятельности. Это косвенно поддерживает мысль, что важен именно температурный контраст, а не сам факт открывания рта.

Любопытно и то, как зевок связан с состоянием бодрствования: он часто предшествует переходу от сна к активности или, наоборот, знаменует спад внимания. В такие моменты меняется и ритм дыхания, и тонус сосудов, так что зевок может быть частью более широкой настройки организма, а не изолированным «охлаждающим» актом. Возможно, поэтому он так универсален и трудно сводится к одной функции.

Есть и анатомическая деталь: растяжение мышц челюсти и глотки само по себе влияет на кровоток и давление в области головы, а значит, эффект зевка может быть не только тепловым, но и механическим. Эта многослойность и мешает свести его к единственному объяснению.

Зевота и социальные связи: заразительность неспроста

Наверняка вы замечали: стоит кому-то рядом зевнуть, как через несколько секунд зевается вам самим. Это самая известная особенность зевоты — её заразительность. Достаточно увидеть зевающего человека, услышать его или даже просто прочитать слово «зевота», и рефлекс срабатывает сам собой. Заражаемся мы при этом не от всех одинаково: чем ближе нам человек, тем сильнее эффект. Зевок друга или родственника «подхватывается» охотнее, чем зевок случайного прохожего, а на изображение незнакомца мы реагируем слабее. Эта избирательность и натолкнула учёных на мысль, что дело тут не только в физиологии.

Одна из популярных гипотез связывает заразительную зевоту с эмпатией — способностью сопереживать и мысленно ставить себя на место другого. Согласно этой идее, зевок работает как своего рода социальный сигнал: он передаёт состояние и помогает группе синхронизироваться. В пользу такой связи говорят наблюдения, что люди с более выраженной склонностью к сопереживанию заражаются зевотой чаще. Похожие результаты получены и в исследованиях с детьми: чем старше ребёнок и чем лучше он понимает чувства других, тем охотнее «отвечает» на чужой зевок. Есть данные и о том, что люди, которым труднее распознавать эмоции окружающих, подхватывают зевоту реже.

Но и здесь не всё однозначно. Часть учёных считает, что заразительная зевота — это скорее автоматическое подражание, близкое к другим непроизвольным «отзеркаливающим» реакциям, и прямой связи с эмпатией может и не быть. Результаты разных исследований порой расходятся, а измерить сопереживание объективно непросто. Вдобавок заразительность сильно зависит от контекста: от того, насколько мы внимательны к собеседнику, устали ли мы, хотим ли спать. Так что социальная сторона зевоты — это скорее убедительная и стройная версия, чем доказанное до конца объяснение. Она хорошо описывает многие наблюдения, но, как и другие гипотезы, оставляет простор для вопросов.

У животных всё устроено иначе. Собаки, например, тоже «подхватывают» зевок хозяина, и это наблюдение используют как косвенный тест на связь между человеком и питомцем. А у шимпанзе заразительность зевоты изучают всерьёз: там она зависит от того, насколько близки особи в группе.

Ещё одна деталь — возраст. У маленьких детей заразительная зевота появляется не сразу, а по мере взросления, что косвенно поддерживает «социальные» версии. Зато у людей с некоторыми особенностями развития, например при расстройствах аутистического спектра, реакция на чужой зевок часто слабее.

И ещё одно наблюдение: сама по себе зевота заразительна не только у людей, но и у ряда социальных животных, а значит, механизм этот древний. Возможно, он служит не столько «передаче эмоций», сколько синхронизации состояния группы — сигналу, что пора отдохнуть или сменить активность.

Зевота у животных: от рыб до шимпанзе

Зевота — настолько древний механизм, что встретить её можно у существ, совсем не похожих на нас. Наблюдали её у рыб, рептилий, птиц и, конечно, у множества млекопитающих. У позвоночных, у которых есть челюсти, зевок выглядит узнаваемо: широкое раскрытие рта, часто с медленным вдохом и последующим закрытием. Такая универсальность намекает, что корни поведения уходят далеко в эволюционную историю — задолго до появления человека и даже до млекопитающих. Правда, о рыбах и рептилиях данных меньше: за ними сложнее наблюдать, а отличить настоящий зевок от других движений рта порой непросто. Тем не менее сам факт, что зевок встречается у столь разных групп, говорит о его базовой, «служебной» роли в организме, а не о чём-то сугубо человеческом.

У наших ближайших родственников картина богаче. Шимпанзе зевают и сами по себе, и заразительно — при виде зевающего сородича. Заразительность замечали и у других приматов, а также у некоторых других социальных животных. Это подкрепляет идею, что зевок связан с общением и синхронизацией группы, хотя, как мы уже обсуждали, доказать это окончательно нелегко. Интересно, что у животных зевок часто сопровождает переходные состояния: пробуждение, засыпание, смену активности, напряжение. Собака может зевнуть в момент волнения или примирения, птица — перед сменой поведения. Зевок оказывается не только «сонной» реакцией, но и сигналом, встроенным в сложные социальные и физиологические ритуалы.

Что это говорит об эволюции? Похоже, зевота возникла как универсальный телесный акт, а уже потом, у социальных видов, обросла дополнительными функциями — сигнальной и коммуникативной. Простой физиологический механизм оказался удобной основой для более тонких ролей: он помогал переключаться между состояниями и, возможно, передавать это состояние другим. Отсюда и широта распространения зевоты, и разнообразие её проявлений. Но разнообразие видов и поведения — это и есть главная сложность для учёных: чем шире круг животных, у которых мы видим зевоту, тем труднее свести её к одной-единственной причине. Эволюция редко оставляет однозначные ответы, и зевота — наглядный тому пример.

Особенно заметна эта многослойность у птиц. У некоторых видов зевок связан с чисткой оперения и перестройкой дыхания, у других — с ритуалами ухаживания, где он вплетается в брачное поведение. У млекопитающих зевок нередко сопровождает потягивание: мышцы челюстей и конечностей словно «включаются» вместе.

Любопытный слой — заразительность. У людей она зависит от возраста и социальной близости, у шимпанзе сильнее проявляется к знакомым особям. Это наводит на мысль о связи с эмпатией, но связь эта скорее корреляция, чем доказанная причина.

Наконец, зевок встречается и у существ без сложного мозга, что заставляет искать его истоки в базовой регуляции состояния, а не в социальности.

Что происходит в мозге и теле во время зевка

Зевок — сложный и слаженный акт, в котором участвует целая группа мышц, управляемых сразу несколькими черепными нервами. Всё начинается с широкого раскрытия рта: опускается нижняя челюсть, напрягаются мышцы, отводящие её вниз, подтягиваются мышцы языка и глотки. Одновременно вы совершаете глубокий, протяжный вдох. Он глубже обычного, потому что в работу включаются не только привычные дыхательные мышцы — диафрагма и межрёберные, — но и вспомогательные: те, что поднимают плечи и расширяют грудную клетку. Воздух входит медленно и полно, а затем следует относительно короткий выдох. Во время зевка дыхательный ритм на мгновение меняется: пауза между вдохом и выдохом растягивается, а сам вдох становится более ёмким, чем при обычном спокойном дыхании.

Сердечный ритм при этом тоже реагирует. В момент зевка частота сердечных сокращений может слегка увеличиваться, а затем возвращаться к исходному уровню. Это связано с изменением тонуса вегетативной нервной системы — той части нервной системы, которая управляет работой внутренних органов без нашего сознательного участия. Глубокий вдох и растяжение мышц мягкого нёба и глотки посылают сигналы в ствол мозга, где расположены центры дыхания и сердечно-сосудистой регуляции. Эти сигналы могут на короткое время менять баланс между симпатической и парасимпатической активностью, что и отражается на пульсе и артериальном давлении. Кроме того, во время зевка нередко слегка повышается слёзоотделение — поэтому после зевка глаза иногда становятся влажными.

Отдельного внимания заслуживает то, что происходит в самом мозге. Хотя точная последовательность событий до конца не ясна, известно, что в организации зевка участвует ствол мозга — эволюционно древний отдел, отвечающий за базовые функции вроде дыхания и глотания. Нейротрансмиттеры, включая дофамин и ацетилхолин, по-видимому, играют роль в запуске и регуляции этого акта. Есть данные, что зевок сопровождается изменением активности в областях, связанных с вниманием и бодрствованием, — возможно, поэтому после зевка мы часто чувствуем себя чуть более собранными. Мышцы лица и челюстей при этом растягиваются, а суставы совершают движение, которое редко встречается в повседневности. Всё это вместе — глубокий вдох, работа мышц, сдвиг в работе сердца и сосудов, сигналы в стволе мозга — делает зевок не просто «открыванием рта», а полноценным физиологическим событием, в котором тело и мозг действуют заодно.

Любопытно, что зевок заразителен: увидев или услышав его, мы нередко повторяем движение сами, и за это отвечают зеркальные нейроны — клетки, которые активируются, когда мы наблюдаем чужое действие. У людей эта реакция усиливается, если зевающий нам близок или симпатичен, а у маленьких детей она появляется не сразу, а по мере взросления.

Зевнуть можно и не только от усталости: порой мы зеваем перед выступлением, экзаменом или важным разговором, когда волнуемся. Это наводит на мысль, что зевок помогает телу мягко перейти из одного состояния в другое — от покоя к собранности или наоборот.

Зевают не только люди: это делают многие млекопитающие и даже птицы. Наблюдения за ними позволяют учёным сравнивать поведение и постепенно приближаться к разгадке.

Почему наука до сих пор не дала окончательного ответа

Главная сложность в том, что зевоту трудно изучать «в чистом виде». Она длится считаные секунды, запускается спонтанно и зависит от множества условий: времени суток, усталости, температуры воздуха, настроения, даже от того, есть ли рядом другие люди. Чтобы понять механизм, учёным нужно одновременно фиксировать работу мозга, дыхание, сердечный ритм и активность мышц — а любое измерение само по себе вторгается в процесс. Датчики, провода, необходимость сидеть неподвижно в лаборатории меняют естественное поведение. К тому же зевок невозможно вызвать по команде: можно лишь ждать, пока он случится, или провоцировать его косвенно, например показывая человеку зевающих людей. Поэтому выборки в таких исследованиях часто невелики, а результаты трудно сравнивать между собой.

Добавьте к этому разнообразие гипотез, которые не столько исключают, сколько дополняют друг друга. Кислородная версия, охлаждение мозга, социальная синхронизация, связь с переходом между состояниями бодрствования и сна — каждая объясняет часть наблюдений, но ни одна не покрывает все. Зевота встречается у самых разных животных с несхожей физиологией и образом жизни, и то, что верно для крысы, может не работать для человека. А заразительность зевоты и вовсе уводит исследование в область психологии и социального поведения, где сложно отделить причину от следствия: мы зеваем, потому что сопереживаем, или сопереживание проявляется через зевок?

Наконец, у науки нет единой теории ещё и потому, что зевоту долго считали чем-то второстепенным — физиологическим курьёзом, недостойным серьёзных экспериментов. Ситуация изменилась, но накопленные данные пока мозаичны: одни исследования подтверждают охлаждающую гипотезу, другие её не находят, третьи указывают на связь с вниманием и коммуникацией. Возможно, окончательный ответ будет не одной формулой, а признанием того, что зевок выполняет несколько задач сразу — и в зависимости от ситуации на первый план выходит то одна, то другая. Пока же честная позиция науки звучит так: механизмы во многом понятны, а вот зачем эволюция закрепила именно такое поведение — вопрос открытый.

Так что однозначного ответа у науки пока нет. Есть несколько правдоподобных версий — от охлаждения мозга до социальной синхронизации, — и каждая что-то объясняет, но ни одна не закрывает вопрос целиком. Возможно, зевота и не сводится к одной функции: за миллионы лет эволюции она могла накопить сразу несколько смыслов.

А может быть, это как раз тот случай, когда привычное действие напоминает: не всё в нашем теле и поведении поддаётся простому объяснению. И в этом есть своя прелесть — даже обычный зевок оставляет учёным работу, а нам повод удивляться себе. Если после этой статьи вам захотелось зевнуть — не сдерживайтесь.

Кстати, сам факт заразительности зевоты изучен лучше многих других её свойств, и здесь исследователи нашли любопытные закономерности. Замечено, что мы чаще «подхватываем» зевок от близких людей, чем от незнакомцев, и что дети начинают заражаться чужой зевотой не с рождения, а примерно с четырёх-пяти лет — то есть тогда, когда у них формируется способность понимать чужие эмоции и ставить себя на место другого. Это натолкнуло учёных на мысль, что заразная зевота связана с эмпатией, хотя прямой причинной связи никто пока не доказал.

Любопытно и то, что зевают не только млекопитающие. Зевают птицы и рептилии, а значит, корни этого поведения уходят очень глубоко в эволюционную историю — возможно, к общему предку, жившему задолго до появления человека. Но чем дальше от нас по эволюционному дереву находится животное, тем труднее судить, «тот же» это зевок или лишь внешне похожее движение.

Есть и практическая сторона: зевоту изучают у людей с неврологическими заболеваниями, поскольку её изменения — частота, длительность, реакция на чужой зевок — могут быть ранним сигналом неблагополучия. Так что даже незавершённая загадка уже приносит пользу медицине.