長時(shí)間泡水后,指腹總是會(huì)變得皺巴巴的,對于這種現(xiàn)象,經(jīng)常游泳的人和洗澡時(shí)間稍長的人想必都不陌生。然而,這種司空見慣的現(xiàn)象其實(shí)挺令人費(fèi)解的——臉、肚皮、胳臂和腿泡水都不變皺,憑啥只有指腹起皺,這又是為什么呢?
近百年來,科學(xué)家花了不少工夫研究指腹泡水起皺的現(xiàn)象。他們發(fā)現(xiàn):大多數(shù)人的指腹只須在溫水中浸泡3分半鐘就會(huì)開始起皺,在40℃的水中起皺最快,而泡在20℃左右的水中時(shí),指腹開始起皺的時(shí)間較遲,要等10分鐘左右;在水中浸泡約半小時(shí)后,指腹的褶皺程度最大。
20世紀(jì)初,科學(xué)家單純地認(rèn)為指腹起皺是水的滲透作用導(dǎo)致的:由于皮膚細(xì)胞中水溶液的濃度比環(huán)境中的水高,后者會(huì)滲入皮膚細(xì)胞,以減小兩者的濃度差,細(xì)胞吸水就會(huì)膨脹,指腹的皮膚表面積自然也就增大了,故而起皺。然而,如果該過程僅僅依賴水的滲透作用,那皮膚細(xì)胞得膨脹20%才能達(dá)到同泡過水一樣的褶皺效果,而細(xì)胞可經(jīng)不起這么折騰。
1935年,學(xué)界對人體正中神經(jīng)(始于腋部、終于指尖,是控制人體出汗和血管收縮的神經(jīng)之一)的研究正如火如荼。當(dāng)時(shí)一些科學(xué)家敏銳地察覺到,正中神經(jīng)受損者無論把手放在水里泡多久,其指腹都不會(huì)起皺。這項(xiàng)研究結(jié)果隱約顯示,指腹起皺這個(gè)過程遠(yuǎn)不止水滲入細(xì)胞那么簡單,而似乎跟神經(jīng)系統(tǒng)有千絲萬縷的聯(lián)系。
正中神經(jīng)始于腋部、終于指尖,是控制人體出汗和血管收縮的神經(jīng)之一
手部血管收縮,很可能是手指起皺的直接原因之一
后來,越來越多的研究對“指腹起皺的神經(jīng)控制論”予以肯定。20世紀(jì)70年代,科學(xué)家提出:將手浸入水中,觀察指腹起皺情況,可以成為一種快捷的臨床測試方法,用于評估某些神經(jīng)的健康狀態(tài)。
2003年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),每當(dāng)指腹的皮膚開始起皺時(shí),手指中的血流量便明顯下降。為了探明兩者之間的關(guān)系,科學(xué)家將麻醉膏涂抹在志愿者的手指上,讓手指的血管暫時(shí)收緊,神奇的事情發(fā)生了:指腹出現(xiàn)了褶皺,看起來很像被水泡過。看來,手部血管收縮,很可能是手指起皺的直接原因之一。
至此,有科學(xué)家為指腹泡水起皺現(xiàn)象給出了一套完整的解釋:當(dāng)手浸入水中時(shí),由于水的滲透作用,指部皮下組織中的汗腺導(dǎo)管會(huì)開啟,讓水順利滲入,局部水鹽平衡因此被打破,水鹽失衡會(huì)觸發(fā)指部神經(jīng)發(fā)出信號,讓汗腺導(dǎo)管周圍的血管收縮;血管一收縮,指尖的體積就減小了,而指腹表皮層的面積卻沒變,所以變得皺巴巴。
指腹起皺的過程闡述清楚了,另一個(gè)問題出現(xiàn)了——既然起皺是神經(jīng)主動(dòng)控制的,那它就一定有積極作用,但到底是什么作用呢?2013年,科學(xué)家用兩口缸做了一系列實(shí)驗(yàn):第一遍,在甲缸里放一堆玻璃珠,要求參與者用手將玻璃珠撿到乙缸中;第二遍,在甲缸中裝水,其他條件同第一遍一致,重復(fù)以上操作;第三遍,讓參與者把手泡進(jìn)水里,直到指腹起皺,再重復(fù)第二遍時(shí)的操作。結(jié)果顯示,參與者在第二遍的用時(shí)平均比第一遍長17%,而在第三遍的用時(shí)平均比第二遍短12%。結(jié)論顯而易見,指腹起皺有利于在潮濕環(huán)境中抓取物體。
古人類常在水中取食
指腹的褶皺類似于輪胎、鞋底等物品上的褶皺,能為水留出通道,有助于將水從“手—物接觸面”之間擠出
無獨(dú)有偶,后來的研究得出了類似結(jié)論。2020年,科學(xué)家招募了500名志愿者,測試他們在手干和手濕時(shí)抓握物體時(shí)所用的力。實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)結(jié)論:志愿者在用手快速蘸水后,需要用比手沒被打濕時(shí)更大的力來抓穩(wěn)同一物體——這倒沒什么,畢竟都知道有水會(huì)打滑嘛。但是,實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)結(jié)論就有意思了:在指腹泡水起皺后,雖然手仍是濕的,但志愿者抓穩(wěn)物體所用的力介乎前兩者之間——顯然,指腹的褶皺增大了手指和物體之間的摩擦力。
科學(xué)家認(rèn)為,人類的祖先在某個(gè)時(shí)期進(jìn)化出指腹起皺的能力,指腹的褶皺類似于輪胎、鞋底等物品上的褶皺,能為水留出通道,有助于將水從“手—物接觸面”之間擠出,從而增大摩擦力。這種優(yōu)良能力或許有助于人類祖先攀附潮濕的巖面,或者捕食魚、貝。鑒于目前科學(xué)家尚未在除人類以外的其他靈長目動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)指腹泡水起皺的現(xiàn)象,而古人類和這些動(dòng)物有個(gè)很大的不同在于古人類在水中取食的頻率要高得多,因此起皺體質(zhì)對“食”的影響可能比對“行”的影響大得多。
科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),手泡在淡鹽水中時(shí),指腹起皺的速度和程度都不如泡在清水中(這可能是因?yàn)樵诘}水中皮膚細(xì)胞液和環(huán)境水之間的濃度差較小,因此觸發(fā)的神經(jīng)信號不那么劇烈)。據(jù)此可以推斷,人類的祖先在進(jìn)化出這種能力時(shí),很可能已經(jīng)遠(yuǎn)離海洋,到淡水豐富的內(nèi)陸生活了。
指腹泡水起皺這件事目前還有很多令人費(fèi)解之處:為什么女性比男性起皺所需的時(shí)間更長?皮膚是如何恢復(fù)正常狀態(tài)的?既然指腹的褶皺能提高我們在潮濕條件下的抓握能力,那為什么我們沒有進(jìn)化成永久保留指腹褶皺,這是否意味著這種體態(tài)在抓握干燥物體方面有某些弊端?
對于最后一個(gè)問題,科學(xué)家提出了一個(gè)猜想——我們的指尖布滿觸覺神經(jīng),而褶皺可能會(huì)改變這些神經(jīng)的感知效果。用起皺的手指觸碰東西,總感覺怪怪的,可能就是因?yàn)轳薨檶?dǎo)致指尖觸覺神經(jīng)的受體位置發(fā)生了變化。因此,指腹永久維持褶皺狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致指尖觸覺紊亂,不利于生存。
前文提到,曾有科學(xué)家提出“根據(jù)指腹泡水后的起皺情況診斷神經(jīng)”的方法。其實(shí),這一現(xiàn)象還能為很多其他疾病的初診提供信息。例如,牛皮癬、白癜風(fēng)患者的指腹需要泡較長的時(shí)間才能起皺;囊性纖維化患者指腹起皺的程度會(huì)特別深,有時(shí)連掌面也會(huì)起皺,甚至即便只攜帶此病的基因(而未患病),也可能表現(xiàn)出這種癥狀;有的2 型糖尿病或心力衰竭患者的指腹泡水后不太起皺,這可能是因?yàn)樗麄兊难芸刂乒δ茉獾搅似茐哪壳?,還有科學(xué)家指出,一個(gè)人的兩只手在經(jīng)歷相同浸泡條件后起皺情況明顯不一致,可能屬帕金森早期癥狀,因?yàn)檫@表明身體兩側(cè)的交感神經(jīng)系統(tǒng)功能不一致,其中一側(cè)可能不正常。