Pourquoi on bâille, et pourquoi ce n'est pas l'oxygène

Vous venez de lire le mot bâillement. Statistiquement, une partie d'entre vous a déjà la mâchoire qui démange. C'est à peu près le seul comportement humain qu'un mot écrit suffit à déclencher, et c'est aussi l'un des plus mal expliqués. Demandez autour de vous pourquoi on bâille : neuf réponses sur dix parleront de manque d'oxygène ou d'excès de gaz carbonique. Cette explication a été testée en laboratoire il y a près de quarante ans. Elle n'a pas survécu.

Le bâillement est un cas d'école. Un geste que chacun a produit des dizaines de milliers de fois, que personne ne sait expliquer correctement, et sur lequel la recherche a pourtant des résultats chiffrés que presque personne ne connaît. Voici ce qu'on sait vraiment, expérience par expérience, en commençant par démolir la réponse que tout le monde donne.

Est-ce qu'on bâille par manque d'oxygène ?

L'hypothèse a du bon sens pour elle. La bouche s'ouvre en grand, l'inspiration est profonde, le thorax se déploie : difficile de ne pas y voir une manoeuvre respiratoire. On a donc longtemps enseigné que le bâillement servait à chasser le gaz carbonique accumulé et à recharger le sang en oxygène, notamment dans une pièce mal aérée ou une salle de classe bondée.

Le problème, c'est que personne ne l'avait vérifiée. Jusqu'en 1987, où le psychologue Robert Provine et ses collègues publient dans Behavioral and Neural Biology une expérience simple et impitoyable. Des volontaires respirent successivement de l'oxygène pur à 100 %, puis des mélanges enrichis à 3 % et 5 % de gaz carbonique, puis de l'air comprimé ordinaire comme condition témoin. Si le bâillement corrigeait un déséquilibre gazeux, ces conditions auraient dû le faire exploser ou l'éteindre.

La fréquence respiratoire des participants a bien réagi : elle grimpe avec le gaz carbonique, exactement comme la physiologie le prédit. Le nombre de bâillements, lui, n'a pas bougé d'un iota. Les chercheurs ont aussi fait pédaler les volontaires : l'exercice physique, qui multiplie pourtant la consommation d'oxygène, n'a déclenché aucun bâillement supplémentaire. Verdict des auteurs de cette étude de 1987 : le bâillement n'a pas de fonction respiratoire, et bâiller et respirer sont pilotés par deux mécanismes séparés.

Si l'oxygène était en cause, trente secondes de sprint vous feraient bâiller. Essayez, pour voir.

Alors pourquoi bâille-t-on vraiment ?

L'explication la mieux étayée aujourd'hui tient en un mot : refroidir. Le bâillement ne se réduit pas à une inspiration, c'est un étirement maximal de la mâchoire qui comprime les sinus, accélère le flux sanguin vers le crâne et fait entrer d'un coup un grand volume d'air. Le sang chaud stagnant est chassé, du sang plus frais arrive, l'air inspiré balaie les cavités. Le cerveau travaille dans une fenêtre thermique étroite : quelques dixièmes de degré au-dessus de l'optimum dégradent déjà l'attention. Le bâillement jouerait le rôle du ventilateur d'un ordinateur portable qui chauffe.

Le psychologue Andrew Gallup a passé quinze ans à tester cette idée. En 2007, avec Gordon Gallup, il obtient un résultat déroutant. Des volontaires regardent des vidéos de gens qui bâillent. Ceux qui respirent normalement ou par la bouche attrapent le bâillement environ une fois sur deux. Ceux à qui on demande de respirer uniquement par le nez : aucun. Pas un seul. Même effacement complet quand on leur applique un pack froid sur le front, alors qu'un pack chaud ou à température ambiante laisse la contagion intacte. Respiration nasale et front refroidi ont un point commun : ils refroidissent le cerveau. Tête refroidie, envie de bâiller éteinte.

Restait à sortir du laboratoire. En 2011, Gallup et Omar Eldakar ont montré des images de bâilleurs à 160 passants de Tucson, en plein désert de l'Arizona, la moitié en février par 22 degrés, l'autre en juin par 37 degrés. En hiver, 36 personnes sur 80 ont bâillé, soit 45 %. En été, 19 sur 80, soit 23,8 %. C'est l'inverse de l'intuition : plus il fait chaud, moins on bâille. Parfaitement logique si le bâillement sert à refroidir, puisque au-delà de la température corporelle, inspirer de l'air ne refroidit plus rien et le réflexe perd son utilité. Les chiffres complets sont dans l'article publié dans Frontiers in Evolutionary Neuroscience.

Un mot d'honnêteté : la thermorégulation reste une hypothèse, contestée par une partie des chercheurs, et elle n'exclut pas une seconde fonction, celle de relancer la vigilance au moment d'un changement d'état. Les deux se complètent plutôt qu'elles ne s'opposent. Ce qui est acquis, en revanche, c'est que la version oxygène est morte depuis 1987.

Pourquoi le bâillement est-il contagieux ?

La contagion, elle, n'a rien à voir avec la température. Ivan Norscia et Elisabetta Palagi ont passé un an à noter, dans la vie quotidienne et non en laboratoire, qui bâillait après qui, en chronométrant le délai de réplication. Leur résultat, publié dans PLoS ONE en 2011, est net : le seul facteur qui prédit la contagion n'est ni le sexe, ni la nationalité, ni la durée du contact visuel. C'est la force du lien social. Contagion maximale entre proches parents, forte entre amis, plus faible entre simples connaissances, minimale entre inconnus.

Deuxième indice dans la même direction : les enfants de moins de quatre ans y sont insensibles, à un âge où la capacité à se représenter l'état mental d'autrui n'est pas encore installée. La réceptivité décline ensuite avec l'âge chez l'adulte.

Troisième indice, et le plus amusant. En 2008, une équipe de Birkbeck, à Londres, a placé 29 chiens face à un humain qui bâillait ostensiblement. Vingt et un ont bâillé à leur tour. Face au même humain effectuant de simples mouvements de bouche sans bâiller, aucun chien n'a réagi. La contagion du bâillement n'est donc pas une exclusivité de primates : elle ressemble à une forme rudimentaire de contagion émotionnelle, cousine lointaine de l'empathie, que quinze mille ans de vie commune ont rendue possible entre deux espèces différentes.

Que révèle la durée d'un bâillement sur le cerveau ?

Voici le résultat le plus élégant de toute cette littérature. En 2016, Andrew Gallup, Allyson Church et Anthony Pelegrino ont rassemblé des vidéos de bâillements chez les animaux, en n'en gardant que les séquences complètes et exploitables : 205 bâillements, 177 individus, 24 espèces, de la souris à l'éléphant d'Afrique, en passant par le morse, le hérisson, le chameau et le ouistiti. Puis ils ont chronométré.

La durée moyenne du bâillement prédit le poids du cerveau et le nombre de neurones corticaux de l'espèce, avec une corrélation supérieure à 0,9. Pour une comparaison entre espèces aussi différentes, c'est spectaculaire. Une souris bâille 0,8 seconde. Un humain, 6,5 secondes. Les primates bâillent plus longtemps et de façon plus variable que les autres mammifères. Si le bâillement sert à refroidir et à réveiller le cortex, plus il y a de cortex à traiter, plus l'opération doit durer. L'étude parue dans Biology Letters a été prolongée en 2021 par un travail qui étend le constat aux oiseaux.

Bâille-t-on vraiment de fatigue ou d'ennui ?

Oui et non. Provine a montré que les bâillements se concentrent dans l'heure qui suit le réveil et dans celle qui précède le coucher. Ce ne sont pas les moments de fatigue maximale, ce sont les moments de bascule : on change d'état. Le bâillement accompagne la transition plutôt que la somnolence.

D'où ces scènes qui n'ont aucun sens si l'on s'en tient à l'ennui. Des parachutistes bâillent dans l'avion, juste avant de sauter. Des athlètes bâillent sur la ligne de départ. Des musiciens bâillent en coulisse. Personne n'est somnolent dans ces situations, et personne ne s'ennuie : le cerveau se prépare à passer en régime haute intensité.

Le cas le plus démonstratif se joue avant même la naissance. En 2012, Nadja Reissland et son équipe de l'université de Durham ont suivi quinze foetus en échographie 4D à 24, 28, 32 puis 36 semaines de grossesse, en prenant soin de distinguer le vrai bâillement, avec sa lente ouverture caractéristique, des simples ouvertures de bouche. À 24 semaines, ces foetus bâillaient environ six fois par heure. La fréquence décline ensuite et s'éteint vers 36 semaines. Un foetus ne s'ennuie pas, ne manque pas de sommeil, et ne respire pas d'air : il flotte dans du liquide amniotique et son oxygène arrive par le cordon. Son bâillement accompagne la maturation du cerveau, et rien d'autre.

Dernier détail, celui qui achève de faire du bâillement un objet étrange. Il dure environ six secondes chez l'humain, avec une régularité de métronome, et une fois lancé il va jusqu'au bout. Provine l'a rangé parmi les patrons d'action stéréotypés : une séquence qui se déroule entièrement dès qu'elle démarre. Vous pouvez serrer les dents et fermer la bouche. Vous ne pouvez pas l'annuler.

Ce qu'un réflexe banal dit du reste

En cinq minutes de lecture, on a traversé une expérience de physiologie respiratoire, une hypothèse de thermorégulation testée en plein désert, un an d'observation éthologique dans des cafés italiens, 29 chiens londoniens, 24 espèces chronométrées et quinze foetus filmés en échographie. Tout ça pour un geste qu'on produit sans y penser vingt fois par jour. Un fait de culture générale bien creusé n'est jamais un fait isolé : il ouvre sur cinq disciplines à la fois, et c'est exactement ce qui le rend mémorable. Le même plaisir que d'apprendre pourquoi la muraille de Chine n'est pas visible depuis l'espace ou ce qui se passe réellement quand on coupe un oignon.

Et si vous avez bâillé pendant votre lecture : c'est prévu. Penser au bâillement suffit à le déclencher. Ce paragraphe vient de vous le prouver sur vous-même.

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