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花幾分鐘的時間泡在浴缸裏或在游泳池裏划水，你的手指會經歷戲劇性變化。在曾經有精緻輪狀表皮的地方，會發現醜陋的皮膚隆起褶皺。
這種驚人變化是我們都很熟悉的，但也令人困惑。浸泡在水中時，只有手指和腳趾的皮膚會起皺，而前臂、軀幹、腿和臉等身體其他部位的皺紋不會比浸泡前更明顯。
幾十年來，科學家們一直在思考和研究這種由水引起的指尖和腳趾皮膚皺紋。大多數人一開始都不知道是什麼原因導致了這種褶皺，但最近，為什麼會出現這種褶皺，以及它可能有什麼目的引起了研究人員的注意。然而更有趣的是，我們起皺的手指揭示了自身的健康狀況。
在溫水中——攝氏40度被認為是最理想的溫度——大約需要3.5分鐘，你的指尖才會開始起皺，而在攝氏20度的較低溫度下，可能需要10分鐘。不過大多數研究發現，大約30分鐘的浸泡時間才能達到最大皺紋。。
指尖起皺通常被認為是一種被動反應，當水通過滲透作用流入細胞時，上層皮膚腫脹。滲透作用是指水分子穿過膜以平衡兩邊溶液的濃度。但早在1935年，科學家們就懷疑這個過程遠不止如此。
醫生研究受過傷正中神經斷裂的病人，發現他們的手指沒有皺紋。正中神經是貫穿手臂到手部的主要神經之一。正中神經有許多作用，其中之一就是幫助控制所謂的交感神經活動，如出汗和血管收縮。他們的發現表明，水引起的指尖皺紋實際上是由神經系統控制的。
20世紀70年代，醫學研究進一步證明了這一點，他們提出將手浸泡在水中作為一種簡單的牀邊測試（bedside test，指在病牀邊進行的簡單測試），來評估神經損傷是否會影響無意識過程（如血液流動）的調節。
2003年，當時在新加坡國立大學醫院工作的神經學家艾納·懷爾德·史密斯（Einar Wilder Smith）和艾德琳·周（Adeline Chow）測量了志願者浸泡在水中的血液循環情況。他們發現，當志願者指尖的皮膚開始起皺時，手指的血液流量會顯著下降。
他們在健康志願者的手指上塗抹一種局部麻醉藥膏，使血管暫時收縮，發現這種藥膏產生的皺紋水平與浸泡在水中相似。
。曼徹斯特城市大學（Manchester Metropolitan University）的神經學家和心理學家尼克·戴維斯（Nick Davis）對指尖皺紋進行了研究，他說：「當你看著自己的手指時，這是有道理的。指尖變得蒼白，這是因為血液供應從表面被收縮了。」
懷爾德·史密斯和他的同事們提出，當手浸在水中時，手指上的汗管會打開，讓水進入，這導致皮膚中的鹽分失衡。這種鹽分的變化會觸發手指神經纖維興奮，導致汗管周圍的血管收縮。這反過來又會導致指尖的肉部體積損失，從而將覆蓋的皮膚向下拉，扭曲成皺紋。皺紋的模式取決於最外層皮膚，即表皮，與下面幾層皮膚的固定方式。
也有人認為，皮膚的外層也可能會膨脹一點，以增加皺紋。不過僅僅通過滲透作用，我們的皮膚需要膨脹20%才能產生皺紋，這將使它們變得可怕地擴大。但是，當上層皮膚輕微膨脹，下層皮膚同時收縮時，皺紋就會很快明顯起來，巴勃羅·薩伊茲·維納斯（Pablo Saez Viñas）說，他是加泰羅尼亞技術大學（Technical University of Catalonia）的生物力學工程師，他使用計算機建模來研究這一機制。
他說：「你需要兩者都有正常水平的皺紋。如果沒有發生神經反應，皺紋就會受到抑制。」
但如果皺紋是由我們的神經控制的，那就意味著我們的身體對泡在水中有積極反應。「這意味著它的發生是有原因的，」戴維斯說。「它可能會給我們帶來優勢。」
最近，戴維斯的一個孩子在洗澡時問他，為什麼手指會起皺，這讓他深入研究了這種優勢。在2020年參觀倫敦科學博物館（Science Museum）的500名志願者的幫助下，戴維斯測量了他們抓一個塑料物體所需的力量。不出所料，手乾燥、沒有皺紋的人比手濕的人需要更少的力量，所以他們對物體的抓力更好。但是，當他們把手放在水浴中浸泡幾分鐘，讓手起皺時，即使手還是濕的，他們之間的握力也會下降。
「結果非常清楚，」戴維斯說。「皺紋增加了手指和物體之間的摩擦力。特別有趣的是，我們的手指對表面摩擦的變化很敏感，我們利用這一信息用更小的力來牢牢地抓住一個物體。」
戴維斯的志願者所抓的物體重量還不到幾個硬幣，所以所需要的握力也很小。但當在潮濕的環境中執行更艱巨的任務時，摩擦力的差異可能會變得更重要。
他說：「如果你不需要用力擠壓來抓東西，手中的肌肉就不會那麼累，所以可以做得更久。」
他的發現與其他研究人員的發現相吻合，這些研究人員發現，指尖的褶皺使我們更容易處理潮濕的物品。2013年，英國紐卡斯爾大學（Newcastle University）的一組神經科學家要求志願者將不同大小和重量的玻璃彈珠從一個容器轉移到另一個容器。在一種情況下，這些物體是乾燥的，而在另一種情況下，它們處在一個裝滿水的容器底部。參與者在手指沒有皺褶的情況下轉移浸入水中的物品比手指乾燥時多花了17%的時間。但當他們的手指起皺時，轉移浸入水中的彈珠和重物的速度比手指濕而沒有起皺時快12%。有趣的是，轉移乾燥物品時，手指有皺紋或沒有皺紋並沒有區別。
一些科學家認為，我們指尖和腳趾上的皺紋可能就像輪胎紋或鞋底的紋路一樣。在下雨天，皺紋產生的通道有助於把手指和物體接觸點的水擠出去。
這表明，人類可能在過去的某個時刻進化出了指尖和腳趾的褶皺，以幫助我們抓住潮濕的物體和表面。
領導2013年研究的紐卡斯爾大學進化神經科學家湯姆·斯莫德斯（Tom Smulders）說：「由於它似乎能在水下更好地抓握，我認為它與在非常潮濕的條件下的運動或操縱水下物體有關。」例如，當我們的祖先在潮濕的岩石上行走或抓住樹枝時，它可能給了我們一個關鍵的優勢。或者也可以幫助我們捕捉或尋找食物，如貝類。
「後者可能意味著它是人類獨有的，而如果是前者，我們預計它也會發生在其他靈長類動物身上，」斯莫爾德斯說。我們在靈長類世界的近親，如黑猩猩，還沒有觀察到手指皺紋，但日本獼猴的手指，眾所周知，在熱水中洗澡很長時間，被發現在水中浸泡後也會皺紋。但在其他靈長類動物中，缺乏證據並不意味著這種情況不會發生，可能只是因為還沒有人足夠仔細地觀察過，斯莫爾德斯說。「我們還不知道這個問題的答案。」
還有一些其他有趣的線索，表明這種適應可能是何時在人類物種中出現。指尖的褶皺在鹽水中不那麼明顯，比在淡水中需要更長的時間。這可能是因為在鹽水中，皮膚和周圍環境之間的鹽分梯度較低，所以觸發神經纖維的鹽分失衡不那麼劇烈。所以，這可能是一種適應，幫助我們的祖先生活在淡水環境，而不是沿海。
但目前還沒有確切的答案，一些人認為這可能只是一種偶然的生理反應，沒有適應功能。
，奇怪的是，還有其他一些令人困惑的謎團——比如，女性需要比男性更長的時間指尖才會出現皺紋。還有，如果指尖有皺紋時抓乾燥的物體並沒有明顯的缺點，那為什麼我們的皮膚會在10-20分鐘後恢復到正常狀態呢？如果有皺紋的手指在潮濕時可以提高抓握力，而在乾燥時卻不會引起傷害，那麼為什麼我們的手指不會永久地起皺紋呢？
其中一個原因可能是皺紋引起的感覺變化。我們的指尖充滿了神經，皮膚的細微改變會影響我們對觸摸物體的感覺（不過一項研究表明，它不會影響我們根據觸摸區分物體的能力）。
戴維斯說：「有些人對它非常反感，因為用皺巴巴的手指拿東西感覺很奇怪。這可能是因為皮膚受體的平衡改變了位置，但也可能有心理方面的因素。探究原因會很有趣。對於有皺紋的手指，我們還可以做一些其他的研究。」
但我們手指和腳趾在水中的皺紋也可以用令人驚訝的方式揭示有關健康的關鍵信息。例如，患有牛皮癬和白癜風等皮膚病的人需要更長的時間才能形成皺紋。囊性纖維化患者的手掌和手指會出現過度的皺紋，甚至在疾病的遺傳攜帶者身上也會發現這一點。2型糖尿病患者把手放在水裏的時候，皮膚皺紋也會明顯減少。類似地，在患有心力衰竭的人身上也發現了皺紋減少的現象，這可能是由於他們的心血管系統控制受到了一些干擾。
儘管浸泡的時間相同，手指出現不對稱的皺紋，即一隻手的皺紋比另一隻少，可能被認為是帕金森病的早期跡象，因為這表明身體一側的交感神經系統功能不正常。
所以，雖然我們的手指和腳趾為什麼會在水裏起皺的問題還沒有解決，但事實證明，手指皺褶會以一種令人驚訝的方式告訴醫生，我們的身體可能出現了什麼問題。 |
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發表於 2023-1-28 15:31:53
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