Menschen gähnen verstärkt, um Gehirn zu kühlen

Temperaturunterschiede ausgeglichen - Studien in Wien und Arizona

Gähnende Frau: Gehirn-Temperatur muss stimmen
(Foto: Andrew Gallup)

Wien/Oneonta (pte002/07.05.2014/06:05) - Menschen gähnen, um das Gehirn zu kühlen. Auf diese Funktion der Thermoregulierung durch das Gähnen weisen Experten der Universität Wien in Kooperation mit US-Wissenschaftlern des SUNY College hin. Denn Schlafzyklen, kortikale Erregungs­zustände und Stress sind durch schwankende Gehirntemperaturen gekennzeichnet. Gähnen gleicht diese Temperaturunterschiede hingegen aus und gewährleistet eine optimale Homöostase, also einen Gleichstand.

"Wärmefenster" relevant

Die Forscher vermuten, dass kalte Temperaturen zu niedrigen Gehirntemperaturen führen. Durch das Gähnen lässt sich die vorgegebene Umgebeungstemperatur manipulieren. Denn, so die Hypothese der Fachleute: Gähnen findet nur unter optimalen Temperaturbedingungen, in einem sogenannten "Wärmefenster" statt.

Jorg Massen und Kim Dusch von der Universität Wien untersuchten die "ansteckende" Gähnfrequenz von Fußgängern auf den Straßen Wiens sowohl in Sommer- als auch in den Wintermonaten und verglichen sie mit den Ergebnissen einer identen, früheren Studie im trockenen Klima von Arizona. Passanten wurden gebeten, eine Bilderserie von gähnenden Menschen zu betrachten und über ihr eigenes Gähnverhalten zu berichten.

Gähnen als Thermoregulation

Die Wissenschaftler kommen bei ihrer Untersuchung zu dem Ergebnis, dass die Wiener im Sommer mehr gähnten als im Winter, während die Befragten in Arizona umgekehrt mehr in den Winter- als in den Sommermonaten gähnten. Dabei geht es jedoch nicht primär um die Jahreszeit oder die Anzahl der Tageslicht-Stunden, als vielmehr darum, dass "ansteckendes" Gähnen von optimalen Umgebungstemperaturen um rund 20 Grad Celsius abhängig ist.

Das "ansteckende" Gähnen nahm mit den relativ hohen Sommertemperaturen von 37 Grad Celsius in Arizona und den niedrigen, rund um den Gefrierpunkt befindlichen Wintertemperaturen in Wien ab. "Gähnen als Thermoregulation für das Gehirn kann nicht funktionieren, wenn die Umgebungstemperatur und Körpertemperatur gleich hoch sind. Bei Umgebungstemperaturen um den Gefrierpunkt ist dies ebenfalls nicht notwendig - oder sogar gefährlich", erläutert Massen.

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Gähnen kühlt das Gehirn

Studie: Winterluft regt zum Gähnen an

Gähnen: Forscher rätseln noch immer (Foto: FlickrCC/Lobato)

New Jersey/Bern (pte022/20.09.2011/12:15) - Wer gähnt, kühlt sein Gehirn und verhilft ihm damit zu mehr Leistungsfähigkeit. Das behauptet der Evolutionsbiologe Andrew Gallup von der Princeton University in der Zeitschrift "Frontiers in Evolutionary Neuroscience". In Experimenten konnte er zeigen, dass Menschen im Winter viel häufiger gähnen als im Sommer. Seine umstrittene These: Ist die Umgebungsluft zu warm, bewirkt Gähnen keinen Kühleffekt - weshalb wir im Sommer seltener gähnen.

Warum Menschen und auch andere höhere Lebewesen gähnen, ist noch immer ungeklärt. Man weiß heute, dass Gähnen nicht die Sauerstoff-Versorgung des Gehirns verbessern soll, wie lange angenommen wurde - sonst würde ja jede Anstrengung zum Gähnen führen. Auch für den beim Schlucken oder Kauen stattfindenden Druckausgleich hat die charakteristische Kieferbewegung keine Bedeutung. Dass sie aufgrund seiner hochgradigen Ansteckbarkeit soziale Funktionen hat, gilt hingegen als unbestritten.

Temperatur-Check im Oberstübchen

Diesen Nachahmer-Effekt machte sich Gallup in seinen Versuchen zunutze. Er zeigte 160 Menschen im Winter und im Sommer in der freien Luft Gähn-Bilder und überprüfte die Reaktion. In der kalten Jahreszeit waren mehr als doppelt so viele Gähner zu beobachten wie in der Hitze, auch nach Berücksichtigung möglicher Störfaktoren wie Luftfeuchte, der im Freien verbrachten Zeit oder der Schlafdauer in der Nacht zuvor.

Viel eher als Gelangweiltsein oder Schlafenwollen signalisiert Gähnen somit Wärmeaustausch, glaubt Gallup. Seine Gehirnkühl-These verfolgt der Wissenschaftler schon seit 2007 (pressetext berichtete). Damals zeigte er, dass Nasenatmung, der Aufenthalt in kühlen Räumen oder eine Kühlung per Kühlpäckchen an der Stirn das Gähnen unterdrücken. Bei Ratten konnte er zudem nach dem Gähnen eine Normalisierung von kurz zuvor angestiegener Hirntemperatur feststellen.

Wichtiges Kommunikationsmittel

Konsensfähig dürfte Gallups These allerdings noch kaum sein. Schweizer Forscher um Adrian Guggisberg argumentieren, dass Kühlung der Stirn erfrischt und schon deshalb Müdigkeit und Gähnen vertreibt, zudem kühlt die Nasenatmung das Gehirn weit effektiver als das Gähnen.

"Am ehesten scheint Gähnen eine Form der Kommunikation zu sein, die etwa Tierrudeln hilft, das Einschlafen zu synchronisieren", so der Neurologe Johannes Mathis vom Inselspital Bern gegenüber pressetext. Die Gähn-Erforschung sei zwar klinisch nur wenig relevant, wissenschaftlich jedoch genauso spannend wie andere ungeklärte Reflexe wie Schluckauf oder das Niesen, erklärt der Experte.

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