为什么我们的手指在水中会起皱?这比皮肤的问题要深远得多。

“我的手指为什么变得皱巴巴的?”这个问题困扰着洗澡时的孩子、游泳课上的青少年以及长时间泡温泉后的成年人。科学家曾经认为,这些皱纹是手指泡在水里像海绵一样膨胀造成的。然而,这个理论很快就不攻自破了。我们的手指必须大幅度地增大尺寸才能产生这样的皱纹。相反,答案更多地与我们的神经有关,而不是皮肤。

无毛皮肤的秘密

芝加哥皮肤诊所的皮肤科医生 Danilo Del Campo 表示,我们手掌和脚底的皮肤是独一无二的。它被称为“ glabrous skin”(光裸皮肤),这个词来源于拉丁语 glaber,意思是“光秃秃的”。这种无毛的表面在感知我们的环境方面起着至关重要的作用。它富含感受器,可以将皮肤的信号转化为大脑可以解读的电脉冲。光裸皮肤并非人类独有。它构成了星鼻鼹用来感知环境的奇特突起,以及鸭嘴兽的上喙。对大鼠光裸皮肤的一项分析发现,光裸皮肤中快速传导神经与慢速传导神经的比例是毛发皮肤的三倍。

Star Nosed Mole taken in central MN
一只在明尼苏达州拍摄的星鼻鼹。图片:Stan Tekiela 作者/博物学家/野生动物摄影师/Getty Images Stan Tekiela

西北纪念医院的皮肤科医生 Lauren Taglia 表示,临床医生最早认识到光裸皮肤独特的、充满感受器的结构可能与起皱的皮肤有关,是在近一个世纪前的一项研究中。在 1936 年的一篇论文中,George White Pickering 爵士和 Thomas Lewis 报告了脊髓灰质炎引起的神经损伤患者的病例研究,他们的手指异常地不容易起皱。无论他们在水中待多久,他们的手指都保持着大理石般光滑。

这些患者的尺神经受损,尺神经沿着手臂向下延伸,为手和前臂提供运动和感觉连接。这根神经是自主神经系统中的一个重要连接。

战斗或逃跑反应失败

自主神经系统让我们的身体为身体活动做好准备。在心脏,它会增加泵血速率和收缩力。在眼睛,同样的系统会扩张瞳孔,让更多的光线进入。这些功能通常被称为我们的“战斗或逃跑”反应。 20 世纪 70 年代的研究确定,正是尺神经中这些自主神经连接的损伤导致了不起皱。将手浸入温水中被认为是检测这种神经损伤的有价值测试。

直到 2003 年,一项研究才确定了自主神经系统如何导致手指起皱。在这项研究中,研究人员观察了浸入水中后手指的血流量变化。手指起皱伴随着血流量的突然下降。这种减少是由自主神经系统引起,它使手部血管直径变窄,这个过程称为血管收缩。

这些研究终于描绘出了手指起皱的机制。只剩下一个问题:它为什么会发生?

抓住手指起皱的重点

科学家们在 2021 年的一项研究中解决了这个问题。曼彻斯特城市大学的研究员 Nick Davis 在英国科学博物馆组织了一场实验。Davis 评估了博物馆参观者抓握湿物体和干物体的能力。然后,他让他们将手浸入温水中。一旦他们的手指起皱,他再次测试他们的抓握能力。任何在淋浴时艰难地抓取洗发水瓶子的人都会知道,抓取湿物体比抓取干物体需要更大的力气。Davis 的分析表明,起皱的手指比湿的但不起皱的手指更容易抓握湿物体。Taglia 说:“从进化的角度来看,我们的祖先可能从水中抓鱼有优势。”她还说,我们光脚的祖先也可能从能够涉水而不滑倒的起皱的脚中受益。

这是一个幸运的巧合,数千年前由进化形成的特征,如今造福了诊断医学。Del Campo 总结说:“我喜欢说,皮肤是你整个身体的窗口。”

这个故事是Popular Science“有问必答系列”的一部分,我们在这里回答你最离奇、最烧脑的问题,从日常的到不寻常的。有什么你一直想知道的吗? 问我们

 

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