张田勘
人体的毛发包括头发及其他部位的体毛。人们对于毛发有没有感觉,更准确地说是触觉,一直有争论。有人认为,头发没有感觉,理由是理发时人们不会感到痛。但是,这并不意味着头发底部以及人体其他部位的毛发没有神经和感觉。如果理发时头发被剪刀夹住或拉扯, 人也会感到疼痛。即便是人体其他部位的毛发被物体触动, 或被风吹动时, 人也会有所察觉。这说明,毛发有感觉,也有感知功能。
在卡塔尔世界杯上,发生了一件与毛发有关的趣事。2022 年11 月29 日,世界杯小组赛第二轮比赛,葡萄牙对阵乌拉圭。下半场比赛的第54 分钟, 葡萄牙队的费尔南德斯开出任意球, 队友C 罗跃起顶球, 最终皮球落入乌拉圭队球门。进球之后,C 罗兴奋地与队友一起庆祝。然而,6 分钟之后,国际足联(FIFA) 认定进球属于费尔南德斯, 原因是C 罗并未碰到球, 也没有改变球的运行轨迹。从球场高清摄像机捕捉的画面上无法看出C 罗的头部蹭到足球。也许,C 罗的感觉也没有错,即便他的头皮没有蹭到球,但头发触到了球。
毛发不仅包括露出表皮的毛干,还包括表皮以下的毛根和毛囊等组织。毛根长在皮肤内且被毛囊包围。毛囊是上皮组织和结缔组织构成的鞘状囊,是由表皮向下生长而形成的囊状构造,外面包覆一层由表皮演化而来的纤维鞘。毛根和毛囊的末端被称为毛球。毛球的细胞分裂活跃,是毛发的生长点。毛球的底部凹陷,结缔组织突入其中,形成毛乳头。毛乳头内含有毛细血管及神经末梢,能为毛球提供营养,并具有感觉功能。
毛发的结构和生理功能决定了头发是有触觉的。毛囊对触觉极为敏感,有助于提高头部的警觉性。当手指拨弄头发,或风吹头发时,人会有感觉,知道自己的头部可能触碰到或者将要触碰到什么东西,需要采取应对措施,或躲避(当判断是异物伤害时),或迎进(如恋人和亲人的抚触时)。身体其他部位的毛发也有这样的触觉。
毛发的触觉还与毛囊周围的肌肉有关。毛囊的一侧有一束斜行的平滑肌,即竖毛肌。竖毛肌一端连于毛囊下部,另一端连于真皮浅层,当竖毛肌收缩时,可使毛发竖立。这是一种特殊的触觉,并非真的触碰到什么物体,而是由于感到有某种危险或准备攻击时的一种紧张反应,有时还会导致毛发竖立起来。
对这一现象的文学描述是“怒发冲冠”,最早出现于司马迁的《史记·廉颇蔺相如列传》:“相如因持璧却立倚柱,怒发上冲冠。”人的竖毛肌并非受控于躯体神经,而是听令于肾上腺素能交感神经(自主神经的一类)支配。当人发怒,受到惊吓或冷空气等外界刺激时,会出现交感神经兴奋,肾上腺素水平增高的情况。这时,竖毛肌就会收缩,使毛发直立。
随着自然演化的深入,人的竖毛肌开始退化,其收缩的力量现在已不可使其头发竖立起来,但还可以让汗毛竖立起来。对于动物来说,它们的竖毛肌可使其让毛发竖立。狗在遇到威胁时脊梁上的毛发就会竖立起来,准备迎接战斗。虎、猫、狼等在准备攻击时,也会竖起毛发,这也是竖毛肌的作用。从毛囊内的神经和竖毛肌的表现看,毛发会受到躯体神经和自主神经两大类神经的支配。
足球运动员都需要频频用头顶球,当球员准备用头顶球时,也会有两种神经感觉。一是头发触球后,毛乳头内的躯体神经可以感知到球的运动。另一种情况是,在头尚未触球时,由于触球的准备导致交感神经紧张,因而竖毛肌收缩,让头发“竖立”,使头部产生触觉。但是,现代人的紧张和愤怒已很少能让头发竖立起来,至多让汗毛竖立。所以,C 罗感到的头发触球,可能是真的碰触了足球,也可能是交感神经紧张导致的“触觉”。
研究毛发与感觉的关系有助于创造止痛和治病的新方法。几乎每个人都有这样的经验:当身体某部位疼痛时,如面部,用手揉搓一下疼痛部位,就可减轻一些痛苦;头痛时,用手按压太阳穴也可以缓解头痛。从生理学的角度解释,当按压和摩擦疼痛部位时,通过感觉神经输入的信号,会使大脑中的疼痛反应细胞安静下来,从而缓解疼痛。过去,这种解释只是推理,现在研究人员在小鼠的大脑中发现了证据。
研究者发现,小鼠感到脸颊疼痛时,就会用爪子擦脸,以减少疼痛刺激,这与人在疼痛时做出摩擦、按揉动作很类似。过去的研究表明,摩擦和触摸疼痛部位以缓解疼痛的神经反应可能从脊髓开始。因为当摩擦和触摸时,脊髓中的疼痛反应神经元的反应信号减弱,而且大脑也参与其中。但是,这种神经通路并不清楚。现在,研究人员发现,研究这种减轻疼痛的神经通道可以通过老鼠的胡须的感知传导来探索。老鼠的胡须可以探索周围环境。它们的胡须以一种有节奏的运动—前后或左右移动,来感知行进中的道路以及周围是否有危险,这种胡须运动被称为“胡须振动”。美国麻省理工学院麦戈文研究所的神经科学家受此启发,认为这种胡须振动会以触觉信号的形式将信息发送到大脑。
在实验中,研究人员发现,胡须振动会改变小鼠对热源(如烙铁)灼脸的反应方式。在一般情况下,当面部接触热源时, 小鼠会用爪摩擦面部,以减轻疼痛。在实验中,如果以热灼方式刺激小鼠且同时促使其进行胡须振动,小鼠会感到疼痛减轻,甚至完全忽略痛苦刺激。研究人员对小鼠处理触摸和疼痛信号的大脑体感皮层进行了观察,发现小鼠在进行胡须振动时神经信号有变化,这似乎是疼痛减轻的神经基础。这导致小鼠对疼痛刺激做出较小的反应,表明胡须振动有缓减疼痛的作用,就像它们用爪摩擦疼痛部位一样。
虽然这种止痛方式还不能用于人的止痛,但研究人员发现,这种胡须振动的神经通路是把触觉信息从一个名为“后丘脑腹侧”的大脑区域发送到大脑体感皮层。未来,可以针对这个神经通道研发新的止痛药。
这一研究也能解释为何恋人喜欢轻轻抚摸对方的头发, 因为抚摸头发可以缓解焦虑和痛苦, 让人感到安心、愉悦, 也是爱意的体现。
【责任编辑】张小萌
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