Current Biology：打哈欠也會傳染的科學機制

本文轉載生物探索

看見別人打哈欠，自己是不是也會不由自主地打哈欠呢？然後你會好奇：打哈欠會傳染嗎？為什麼？最近，來自於諾丁漢大學的科學家們發現，這種傳染性行為源於大腦控制運動機能的特定區域——初級運動皮質層的「原始反射」。這種本能的衝動程度受皮質興奮性控制。

他們的研究以「A neural basis for contagious yawning」為題，於8月31日發表在《Current Biology》。這是對神經類疾病潛在生物學特徵的另一種解析，有望為疾病的治療提供新的方法。

心理學學院的認知神經科學教授Stephen Jackson和團隊發現，當看到周圍人打哈欠時，我們抵抗自己跟著打哈欠的能力相對有限。而且，我們抵抗的決心越大，我們打哈欠的慾望也會增加。無論我們多麼努力地抑制打哈欠，都不會影響打哈欠的慾望。更重要的是，研究人員發現，打哈欠傳染的衝動因人而異！

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「打哈欠傳染」並不局限於人類

當我們發現其他人在打哈欠時，自己常常也會不由自主地打哈欠——這是Echophenomena（模仿症）的一種常見表現。除此之外，Echophenomena還包括模仿他人的語言（echolalia）和動作（echopraxia）。

這種模仿行為不僅僅局限於人類之間，狗狗和猩猩同樣也有這樣的傾向。在臨床上，Echophenomena還與皮質興奮增加、生理抑制減少相關的疾病有關，例如痴呆、自閉症等疾病。

Stephen Jackson教授認為，這一發現有助於深入了解運動應激性和模仿症（Echophenomena）之間的關聯，從而為癲癇、痴呆、自閉症等疾病提供新的線索。

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打哈欠傳染為什麼因人而異？

試驗模擬圖（圖片來源：文獻）

為了弄清楚運動興奮性與打哈欠傳染之間的關聯，研究團隊招募36名成年人，採用經顱磁刺激技術（transcranial magnetic stimulation，TMS）進行試驗。這些志願者被隨機分組，通過觀看別人打哈欠的視頻片段被要求控制不打哈欠/允許打哈欠。這一過程全程被記錄，包括他們每次打哈欠的次數。經顱磁刺激技術被用於量化每個參與者運動皮質興奮性以及生理抑制的程度，從而預測所有志願者傳染性打哈欠的衝動強度。

結果表明，每個人皮質層的「興奮性」影響著打哈欠的衝動。每個人大腦皮質興奮性和主要運動神經系統的生理抑制決定其模仿打哈欠的衝動程度，從而導致個體差異。當抑制衝動時，反而會增強它。「通過電刺激，我們能夠增加興奮性，從而增加傳染性打哈欠的衝動。如果我們降低興奮度，或許我們可以減少衝動。」 心理健康研究所的認知神經心理學教授Georgina Jackson解釋道。

Stephen Jackson教授表示：「如果我們知道皮質興奮性導致神經紊亂的機理，我們就有機會逆轉它。我們正在尋找潛在的非藥物、個性化治療方法，例如利用TMS技術調控大腦神經網路中的不平衡。」

Contagious yawning, in which yawning is triggered involuntarily when we observe another person yawn, is a common form of echophenomena—the automatic imitation of another』s words (echolalia) or actions (echopraxia). The neural basis for echophenomena is unknown; however, it has been proposed that it is linked to disinhibition of the human mirror-neuron system and hyper-excitability of cortical motor areas. We investigated the neural basis for contagious yawning using transcranial magnetic stimulation (TMS). Thirty-six adults viewed video clips that showed another individual yawning and, in separate blocks, were instructed to either resist yawning or allow themselves to yawn. Participants were videoed throughout and their yawns or stifled yawns were counted. We used TMS to quantify motor cortical excitability and physiological inhibition for each participant, and these measures were then used to predict the propensity for contagious yawning across participants. We demonstrate that instructions to resist yawning increase the urge to yawn and alter how yawns are expressed (i.e., full versus stifled yawns) but do not alter the individual propensity for contagious yawning. By contrast, TMS measures of cortical excitability and physiological inhibition were significant predictors of contagious yawning and accounted for approximately 50% of the variability in contagious yawning. These data demonstrate that individual variability in the propensity for contagious yawning is determined by cortical excitability and physiological inhibition in the primary motor cortex.

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