Why do we yawn?

[DePurpereWolf]

Why Do We Yawn?

Yawning may activate a sinus "pump" that ventilates our brains.


Yawning may help you keep a cool head—literally, a new study suggests. The findings might hold some hope for sufferers of insomnia, migraines, and even epilepsy.


Though scientists have put forth various theories for yawning—from fatigue to lack of oxygen—none have held up to scrutiny.


"We can put a man on the moon, but we do not understand what the function of yawning is," said study co-author Gary Hack, of the University of Maryland School of Dentistry in Baltimore.


Now, Hack and co-author Andrew Gallup, of Princeton University, propose that yawning causes the walls of the maxillary sinus to expand and contract like a bellows, pumping air onto the brain, which lowers its temperature. Located in our cheekbones, the maxillary are the largest of four pairs of sinus cavities in the human head.


...


Lees verder: http://news.nationalgeographic.com/news/20...health-science/


Bron: National Geographic

[anusthesist]

Leuke hypothese. Alleen verklaart dat volgens mij niet waarom gapen aanstekelijk is, en waarom mensen gapen als ze moe zijn. Een verband tussen moe zijn en temperatuur in je hoofd zie ik zo gauw niet.

[Imengine]

Leuke hypothese. Alleen verklaart dat volgens mij niet waarom gapen aanstekelijk is, en waarom mensen gapen als ze moe zijn. Een verband tussen moe zijn en temperatuur in je hoofd zie ik zo gauw niet.

Hoi Anusthesist. Er is wel degelijk onderzoek naar temperatuur en zogenaamde vigilantie (oftewel alertheid vs. moeheid). Dergelijk onderzoek is ondermeer gebaseerd op zogenaamde fluctuaties in temperatuur gekoppeld aan "lapses" en reactietijden op saaie monotone taakjes en heeft dergelijk verband aangetoond.


Waarschijnlijk heeft gapen doorheen de tijd meerdere functies gekregen, al kan de sociale functie die meer aandacht heeft gekregen in populaire pers toch wel ondergeschikt worden gezien aan de meer biologische functies. Gallup heeft hier een interessant review artikel over geschreven (wel dus van dezelfde man als bovenstaande referentie dus niet echt convergerende evidentie), waarbij de sociale functie meer als een "afgeleide" functie wordt gezien, terwijl de temperatuurregulerende hypothese en arousal hypothese als primaire functie naar voren worden geschoven.


Wat betreft je opmerking waarom gapen aanstekelijk is. Zelf heb ik er geen idee van. Misschien dat spiegelneuronen hier een rol in kunnen spelen (al heb ik hier zelf niet echt verstand van hoe dit dan in zijn werk zou gaan). Misschien dat dit bepaalde hersengebieden initieert die maken dat iemand aangezet wordt tot gapen. Het zou ook kunnen dat omwille van min of meer gelijklopende circadiaanse ritmes (temperatuur verloopt via zo'n circadiaans ritme) het niet ondenkbaar is dat gapen gelijktijdig kan gebeuren. En ja... eventueel een sociale functie. Een manier om aan te geven dat de condities niet optimaal zijn om bijvoorbeeld bepaalde vormen van interacties uit te voeren aangezien gapen een signaal van moeheid is.


Gallup, A.C. Why do we yawn? Primitive versus derived features. Neurosci Biobehav R 35, 765–769 (2011).

[anusthesist]

Hoi Anusthesist. Er is wel degelijk onderzoek naar temperatuur en zogenaamde vigilantie (oftewel alertheid vs. moeheid). Dergelijk onderzoek is ondermeer gebaseerd op zogenaamde fluctuaties in temperatuur gekoppeld aan "lapses" en reactietijden op saaie monotone taakjes en heeft dergelijk verband aangetoond.

Heb je hier een linkje van?

[Imengine]

Heb je hier een linkje van?

Hopelijk heb je wat aan deze referenties.


Wel even correctie. Het gaat veelal om "proximal temperature" of gradienten "proximal-distal" temperature, dus wel ruimer dan het hoofd alleen.


1. Kräuchi, K. The human sleep-wake cycle reconsidered from a thermoregulatory point of view. Physiol. Behav. 90, 236–245 (2007).

2. Romeijn, N. et al. Sleep, vigilance, and thermosensitivity. Pflugers Arch (2011).doi:10.1007/s00424-011-1042-2

3. Romeijn, N. & Van Someren, E.J.W. Correlated fluctuations of daytime skin temperature and vigilance. J Biol Rhythms 26, 68–77 (2011).

[Drieske]

En om wat werk te sparen naar andere lezers toe, bij deze ook de linkjes:


Kräuchi, K. The human sleep-wake cycle reconsidered from a thermoregulatory point of view. Physiol. Behav. 90, 236–245 (2007).


Romeijn, N. et al. Sleep, vigilance, and thermosensitivity. Pflugers Arch (2011).doi:10.1007/s00424-011-1042-2


Romeijn, N. & Van Someren, E.J.W. Correlated fluctuations of daytime skin temperature and vigilance. J Biol Rhythms 26, 68–77 (2011).

[anusthesist]

Tsja inderdaad, temperatuur in het hoofd komt nergens naar voren...


Als ik me niet vergis legt het eerste artikel juist een verband tussen lage temperatuur en vermoeidheid.

[Imengine]

Tsja inderdaad, temperatuur in het hoofd komt nergens naar voren...


Als ik me niet vergis legt het eerste artikel juist een verband tussen lage temperatuur en vermoeidheid.

Het eerste artikel is inderdaad een algemener artikel. De andere twee artikels brengen hersentemperatuur kort ter sprake en zeggen dat de relatie hier complexer ligt met meer diffuse relaties "Local brain warming has furthermore been shown to induce sleep-like firing patterns in the diagonal band but also wake-like firing patterns in the midbrain reticular formation and midline thalamic nuclei", maar de studies waren dan ook niet specifiek op gapen of op hersentemperatuur gericht. Hersenregio's betrokken op vigilantie kunnen wel samenhangen met veranderingen in lokale hersentemperatuur, zelfs als er globaal misschien geen temperatuurverandering is in de hersenen, maar goed hoe dat dan in zijn werk zou gaan met gapen, geen idee aangezien je een globaal effect van gapen op de hersenen misschien verwacht, tenzij de instroom van koude lucht een specifiek verloop kent dat bepaalde delen van de hersenen meer/minder beïnvloedt.


Deze studies tonen naar mijn insziens desalniettemin aan hoe temperatuur en vigilantie aan elkaar gekoppeld kunnen zijn. Om echt de relatie hersentemperatuur-gapen na te gaan, heb je meer temporele resolutie nodig volgens mij en moet je dus echt lokaal ook gaan kijken. Ik ben er zelf niet in thuis, maar gewoon om aan te geven dat ik de hypothese toch niet zo van de hand zou doen omdat ze andere observaties niet verklaren.


Alleszins hier misschien een artikel dat je dan meer interesseert.


Yawning and stretching predict brain temperature changes in rats: support for the thermoregulatory hypothesis.

[anusthesist]

Ik ben er zelf niet in thuis, maar gewoon om aan te geven dat ik de hypothese toch niet zo van de hand zou doen omdat ze andere observaties niet verklaren.

Nee, maar het zou wel wenselijk zijn. Ik zie nog steeds niet goed het causale verband tussen temperatuur en gapen.

Gapen tijdens hete dranken drinken, gapen tijdens sporten, gapen als het buiten 30 graden is, gapen als je met je hoofd onder de dekens ligt; ik ken het niet. Ik gaap alleen als ik moe ben en ik denk dat meer mensen dit hebben.


Het probleem met dit onderzoek is onder andere dat ze 2 onafhankelijke variabelen hebben (temperatuur en vigilantie) die de afhankelijke variabele gapen moet verklaren. Ze zeggen: die zijn aan elkaar gekoppeld. Hoe dan? Leidt een hogere temperatuur tot vermoeidheid, of leidt vermoeidheid tot een hogere temperatuur?


Waarschijnlijk het laatste (zie eerste alinea), en daar loopt de hele theorie mijns inziens al spaak; iemand is moe, waardoor op één of andere manier de temperatuur omhoog gaat (moet uitgezocht worden) en iemand gaat gapen. Niet rechtstreeks het gevolg van de temperatuur, maar van de vermoeidheid waarbij de temperatuur een confouding factor is.


Even aan het brainstormen hoor...

[Imengine]

Nee, maar het zou wel wenselijk zijn. Ik zie nog steeds niet goed het causale verband tussen temperatuur en gapen.

Gapen tijdens hete dranken drinken, gapen tijdens sporten, gapen als het buiten 30 graden is, gapen als je met je hoofd onder de dekens ligt; ik ken het niet. Ik gaap alleen als ik moe ben en ik denk dat meer mensen dit hebben.


Het probleem met dit onderzoek is onder andere dat ze 2 onafhankelijke variabelen hebben (temperatuur en vigilantie) die de afhankelijke variabele gapen moet verklaren. Ze zeggen: die zijn aan elkaar gekoppeld. Hoe dan? Leidt een hogere temperatuur tot vermoeidheid, of leidt vermoeidheid tot een hogere temperatuur?


Waarschijnlijk het laatste (zie eerste alinea), en daar loopt de hele theorie mijns inziens al spaak; iemand is moe, waardoor op één of andere manier de temperatuur omhoog gaat (moet uitgezocht worden) en iemand gaat gapen. Niet rechtstreeks het gevolg van de temperatuur, maar van de vermoeidheid waarbij de temperatuur een confouding factor is.


Even aan het brainstormen hoor...

Ik ben het eens met je opmerking hoor, ik pretendeer hier zeker geen causal link te verdedigen tussen die twee. De voorbeelden die je echter aangeeft, zijn denk ik wel niet echt een valide tegenargument van de theorie. Vb. gapen als het buiten 30 graden is, is net minder waarschijnlijk, omdat gapen dan net niet de functie zou hebben van het opnemen van buitenlucht die mogelijk de hersenen zou kunnen koelen, aldus de hypothese. http://www.science20.com/news_articles/yaw...ypothesis-82779. Wat betreft sporten zijn er andere mechanismen aan het werk die zorgen dat de temperatuur gereguleerd blijft zoals afscheiding van zweet.


Nu goed, ik beschik zelf niet over voldoende achtergrond om echt uitgebreide discussie hierrond te doen. De hypothese zelf stelt inderdaad wel causaliteit voorop, wat ik zelf ook wel een brug te ver vind. Maar het gaat erom dat er wel een verband is, al dan niet gemedieerd door een andere derde variabele. Het verklaart gapen niet, maar het is wel iets van waaruit verder kan gebouwd worden naar antwoorden op de functie van gapen.


Mijn vraag rest dan ook van waar die vermoeidheid vandaan komt en wat nu de functie van gapen is, wat reguleert die gaapreactie? Vermoeidheid kan komen door een slaaptekort of een opgebouwde slaapdruk, en anderzijds ook door het circadiaans ritme volgens welke ook temperatuur (waardoor misschien net de confound vermoeidheid-temperatuur-gapen), maar uiteraard ook andere physiologische processen fluctureren.


Alhoewel vermoeidheid dus de oorzaak zou kunnen zijn van het gapen, geeft vermoeidheid an sich niets aan over de functie van het gapen op zich, of hoe gapen eventueel zou kunnen funderen als mechanisme om alertheid terug te verhogen ondanks vermoeidheid. Dus ja, de vraag is hoe en waarom gapen wordt geïnitieerd en wat voor veranderingen brengt gapen teweeg om aan de homeostasis tegemoet te komen?


Hopelijk gaan ze zich dus wel niet te blind staren op temperatuur an sich, spijtig genoeg heb ik zelf nog niet echt veel andere alternatieve hypothesen tegengekomen, buiten dan de arousal hypothese en de sociale hypothese.