现实

默克尔触盘非常密集地遍布于嘴唇和指尖皮肤计划

默克尔触盘非常密集地遍布于嘴唇和指尖皮肤,但在其他无毛区域,其密度则较低,而其在有毛皮肤的密度则更低。

专门的触觉感受器在皮肤上是如何排列的呢?其排列方式对我们的触觉体验又有何影响呢?这其实是个大问题。为了解答它,让我们以一个常见的手工任务为例,并将它分解为微小的步骤。你看电影迟到了,但欣慰的是,你在电影院周围拥挤的路边找到了停车位。你站在旧式机械式停车收费表跟前,发现它只收一元的硬币。你在自己装满零钱和琐碎物品的衣服兜里掏来掏去,总算找到了一枚一元硬币,你把它掏出来,塞进了收费表的插槽里。接着你握住手柄转动它。当你慢慢转动手柄时,你感觉到了收费表的机械棘轮装置做出了令人满意的转动,随后是硬币落进去的叮当振动,以及手柄返回初始位置的扭转力量。

这个任务十分平凡,我们几乎不用费什么脑力就能自动完成,可在现实生活中,它却差不多击败了当今所有最先进的机器人。这个线索透露出:哪怕是极为简单的触觉指引任务,也需要丰富的信息流(以及对我们身体与外界物理现象的期待)。在把硬币投进停车收费表的过程中,我们依靠了4种主要的触觉感受器,还有与之相关的、遍布于指尖无毛皮肤的神经纤维(见图2- )。

触觉特征的分辨者:默克尔细胞

不排除股市继续冲高的可能 当你在裤子口袋(或者钱包、背包)里翻找,尝试仅凭触觉辨识硬币时,你先后摸到了一个USB 存储卡、两片粘在一起的止疼药、一枚五角硬币、两枚一角硬币,还有一枚两角硬币,最后才根据硬币的大小、表面和边缘的纹理找到了一元硬币。在这个过程中,你指尖皮肤的4 种主要触觉感受器全都被激活了,但让你检测物体边缘、局部曲面和粗糙质感的关键感受器是默克尔细胞(Merkel cell)。它的名字来自德国解剖学家弗里德里希· 默克尔(Friedrich Merkel)。

1875 年,默克尔首次描述了此种细胞,将其称为“触摸细胞”。这种专门的表皮细胞聚集在由若干此类细胞构成的默克尔触盘中。触盘位于主表皮脊的顶点,在表皮和真皮的交界处(见图2- )。有一根单独的神经纤维连接默克尔触盘,将信息从皮肤里的默克尔触盘传递到脊髓,最终传递到大脑的触摸感应区。这一电信息由极为短暂(持续时间大约为1/1 000 秒)的电压变化编码,该电压变化被称为“尖峰脉冲”。皮肤形变所产生的机械能是如何转换成神经末梢的电信号的,这是学界尚未解决的问题。目前为止最好的假说是,实现这一任务的是嵌入神经末梢细胞膜的一类分子,名叫牵张激活离子通道(stretch-activatedion channel)。这些分子构成了一种在静待时会闭合的孔,当细胞膜受到牵引力时,孔就会打开,钠和钙等正离子便会流入神经细胞,触发尖峰脉冲。

默克尔触盘非常密集地遍布于嘴唇和指尖皮肤,但在其他无毛区域,其密度则较低,而其在有毛皮肤的密度则更低。哪怕是对非常小的、只能给皮肤造成0.05毫米压痕的力量,默克尔触盘也能保持敏感;随着压痕增大,它会持续以线性方式给予更强烈的反应(即以更高速度达到尖峰脉冲),直至压痕达到1.5毫米时做出最大反应。传送默克尔触盘信号的单一神经纤维的电信号记录表明,只要皮肤上仍有压痕,这些纤维就会持续发送尖峰脉冲。当对贯穿上臂的单条默克尔神经纤维进行电刺激时,被试报告说,那感觉就像是“一支柔软的画笔以切线方式从皮肤上划过”。

默克尔触盘使我们能够用指尖分辨出不同的表面特征,如一元硬币侧边上的粗糙纹理。更重要的是,默克尔触盘分辨触觉特征的能力产生于它们的特定结构、位置和连接。因为默克尔触盘位于相对浅的皮层,所以它们可以对纹理表面给皮肤带来的小压痕产生响应。又因为它们密布在指尖,并且每一个都受单个神经纤维支配,因此,这一感受器阵列可以辨别出物体表面相差仅0.7毫米的特征差异。

——以上内容摘自湛庐文化出品《触感引擎》一书

(:王怡婷)

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