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手指和腳上的皮膚在水中浸泡幾分鐘后，會像腌制的梅干一樣皺巴巴的。然而，這是人類演化出的某種適應環(huán)境的機制嗎？它是否能揭示我們當下的健康狀況？

撰文 | Richard Gray

翻譯 | 曾欣欣

審校 | clefable

在浴缸里多泡一會，或者在泳池里多游幾圈，你就會發(fā)現手上的皮膚有一些夸張的變化。原來手指類脊狀的表皮上只有一圈圈細小的螺紋，而現在這些螺紋吸飽水分，變得像腌制后的梅干一樣皺皺巴巴，十分丑陋。

我們對手指這種變化早就司空見慣，但也會感到困惑。實際上，只有我們手指和腳趾的皮膚在水里會起皺，而其他部位的皮膚，比如軀干、四肢和臉，則不會因為浸泡在水里而起皺。

數十年來，科學家一直在研究這種由于浸水引發(fā)的手指和腳趾皮膚起皺的現象。多數科學家對這種褶皺形成的原因一直都困惑不已。最近，除了起皺的原因，研究人員又熱衷于探究人體產生這種現象的作用與目的，或許手指皮膚起皺還能反映出我們自身的健康問題。

起皺的手指

研究顯示，皮膚在 40 ℃的溫水中最容易起皺，在此溫度下，起皺大約只需 3.5 分鐘。若將水溫降低至 20 ℃，該過程大概需要 10 分鐘。然而，多數研究發(fā)現，手指和腳趾在水中浸泡 30 分鐘后，皮膚的褶皺程度才會達到峰值。

滲透作用（osmosis）指的是水分子穿過細胞膜以平衡皮膚內外的滲透壓。一直以來，指尖起皺被認為是一種被動的反應——水通過滲透作用進到了皮膚表層的細胞中，上層皮膚因此吸水腫脹。但從 1935 年開始，科學家們懷疑這個過程的形成原因遠不止如此。

醫(yī)生研究了一些正中神經（median nerve）——從手臂延伸到手部的主要神經之一——斷裂或受損的病人，發(fā)現他們的手指在泡水時并未不會起皺。正中神經功能繁多，其中之一就是控制交感神經活動，例如調節(jié)出汗和血管收縮。該發(fā)現表明，浸水后指尖皮膚起皺，實際上是由神經系統(tǒng)控制的。

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20 世紀 70 年代，醫(yī)生們通過研究進一步證明了這一點。他們提出，將手浸泡在水中可作為一種簡單的測試，以評估患者是否存在神經損傷，因為有些神經受損會影響對血液流動的控制等無意識過程。

2003 年，新加坡國立大學醫(yī)院的神經學家艾納 · 懷爾德 · 史密斯（Einar Wilder-Smith）和艾德琳 · 喬（Adeline Chow）招募志愿者進行了一項研究。他們讓志愿者把手浸泡在水中，并監(jiān)測了他們的血液循環(huán)狀況。結果發(fā)現，當志愿者指尖起皺時，手指內的血流量會明顯下降。當他們給健康的志愿者手指上涂抹可使血管暫時收縮的局部麻醉霜時，發(fā)現志愿者手指也出現了起皺現象，其褶皺程度于與浸水時類似。

" 手指起皺自有它的道理。" 尼克 · 戴維斯（Nick Davis）說道。他是曼切斯特城市大學神經科學家、心理學家，長期以來從事指尖皺褶現象的研究。他還表示，指尖變得蒼白是因為手指表面的血液供應量變小了。

Wilder-Smith 和其同事認為，當我們的手浸泡在水中時，手指上的汗腺管便會打開，水會進入皮膚，最終導致皮膚里的鹽分失衡。這種變化會會讓手指中的神經纖維興奮，汗腺管周圍的血管會收縮，而這反過來又會導致指尖肉質區(qū)域的體積縮小，從而將覆蓋在表層的皮膚向下拉，最終產生褶皺。褶皺樣式取決于表皮與下面幾層皮膚的固定方式。

也有人認為，皮膚的外層可能會輕微腫脹，這會增加手指的褶皺程度。然而，僅憑滲透作用想要出現褶皺，手指皮膚的體積至少需要膨脹 20%，這是十分駭人的。加泰羅尼亞技術大學生物力學工程師巴勃羅 · 賽維納（Pablo Saez Viñas）利用計算機建模研究了這一機制。他表示，當上層皮膚輕微膨脹，下層皮膚同時收縮時，皺紋就會愈加明顯。

" 你的身體需要讓褶皺程度處于正常水平。如果一些人身上沒有此類的神經反應，就不會起皺。" 起皺現象是由神經控制的，就意味著我們身體在水中時會主動做出反應。Davis 說，" 這意味著，起皺現象必定有其原由，并會給我們身體帶來好處。"

增加摩擦力

戴維斯的一個孩子曾在洗澡時問他，為什么他們的手指會起皺，這也讓他開始深入研究了這個問題及其潛在好處。2020 年，Davis 測量了 500 名參觀倫敦科學博物館的志愿者抓握塑料物體時所需的力量。不出所料，在手掌未起皺時，手濕的人比手干燥的人需要更多的力量。但是，當他們的手在水里浸泡幾分鐘，等到手起皺時，即使手還是濕的，抓握物體的力會介于前兩者之間。

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" 結果顯而易見，"Davis 說，" 皺紋會增加手指和物體間的摩擦力。特別有趣的是，我們的手指對表面摩擦的變化很敏感，以保證我們能用更小的力來牢牢地抓住物體。"

戴維斯讓志愿者所抓的物體重量比幾個硬幣還輕，所需要的握力也很小。但當在潮濕的環(huán)境中進行更加艱巨的體力勞動時，摩擦力的差異會帶來顯著影響。他說：" 如果你不需要用力擠壓來抓東西，你手上的肌肉就可稍作放松，工作時間也可以更長。"

另有一些研究人員發(fā)現，人們指尖起皺時拿潮濕的物體會更省力，這恰好與戴維斯的發(fā)現不謀而合。2013 年，英國紐卡斯爾大學（Newcastle University）的一個神經科學家團隊組織志愿者進行實驗，讓他們將大小不一的玻璃球和釣魚用的砝碼從一容器移至另一容器內。實驗分兩組，一組是將物體置于干燥環(huán)境中，另一組是將物體放在裝滿水的容器底部。結果表明，志愿者雙手未起皺時，轉移濕潤物體用時要比轉移干燥物體多 17%。但當雙手起皺時，轉移這些物品耗時要比其雙手浸濕卻未起皺時少 12%。有趣的是，無論手指起皺與否，志愿者轉移干燥物體的用時并無差別。

一些科學家認為，我們手腳上皺紋扮演的角色可能就像輪胎上或鞋底上的凹槽一般。有了這些褶皺間的 " 溝壑 "，手指和物體接觸點之間的水更能排出去。這表明，人類可能在過去某個時候進化出手指腳趾起皺機制，幫助我們握住濕滑物體，增大表面摩擦力。

Tom Smulders 是紐卡斯爾大學的進化神經系統(tǒng)學家，領導了 2013 年的一項研究。他說，" 起皺似乎可以增大水下抓地力，我認為，這種現象與兩種活動有關：其一是在十分潮濕的環(huán)境中活動，其二是在水下轉移物體。" 例如，當人類祖先在濕滑的巖石上穿行或抓握樹枝時，起皺機制能提供一個至關重要的優(yōu)勢。再者，它能讓人類祖先尋找貝類等食物時，更加得心應手。

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Smulders 說，" 其他靈長類動物或許也會在潮濕環(huán)境中活動，但唯有人類才會在水下抓握物體。" 在靈長類世界中，黑猩猩是我們的近親，但科學家還沒有觀察到它們的手指有起皺現象，但以長期在熱水中洗澡聞名的日本獼猴的手指在水中浸泡后會起皺。目前，由于科學家對其他靈長類動物缺乏細致的觀察，不無法證實這種情況并沒有發(fā)生。Smulders 說：" 我們目前還未解開這個謎團。"

更廣泛的意義

一些有趣的線索提示了這種起皺現象何時會發(fā)生在人類身上。在鹽水中，指尖的褶皺程度不那么明顯，起皺時間也比在淡水中更長。這可能是因為在鹽水中，皮膚和周圍環(huán)境之間的鹽度梯度較低，所以觸發(fā)神經纖維興奮程度沒那么劇烈。所以，起皺現象可能是生活在淡水環(huán)境的人類祖先演化出的一種適應機制，而非沿海地區(qū)。但這個問題還沒有確切的答案，有些人認為這可能只是一種簡單的生理反應。

此外，還有一些令人困惑的問題。例如，女性起皺的時間會比男性長。此外，為什么我們的皮膚能在 10-20 分鐘內恢復到正常狀態(tài)？為什么指尖褶皺對我們抓握干燥物體沒有明顯影響？為什么手指不會一直處于褶皺狀態(tài)？其中一個原因可能是褶皺會引起觸覺的變化。我們的指尖充滿了神經，皮膚的凹凸變化會改變我們對觸摸物體的感覺（盡管一項研究表明，它不會影響我們根據觸摸區(qū)分物體的能力）。

Davis 說：" 有些人對這種感覺非常反感，因為用皺巴巴的手指拿東西感覺很奇怪。這可能是因為改變了位置，所以皮膚上受體的平衡被打破了，但也可能有心理方面的因素。探究其中的原因會很有趣。手指起皺并不總是會帶來好處。" 然而，手指腳趾泡水起皺可以反映出一些關鍵信息，讓我們了解自己的健康狀況。例如，患有牛皮廯和白癜風等皮膚病的人需要更長時間才能起皺。囊性纖維化患者的手掌和手指會過度起皺，而攜帶相關致病基因的人也會出現此類情況。患有 II 型糖尿病的患者把手放在水中時，有時其手部起皺的程度會明顯降低。同樣，心力衰竭患者泡水起皺的程度也會下降，這可能是由于他們對心血管系統(tǒng)的控制受到了一些干擾。

盡管泡水時間相同，一只手起皺的程度可能會比另一只手要低。兩手不對稱的褶皺表明身體一側的交感神經系統(tǒng)已不能正常運行了，這是帕金森病的早期預兆。雖然我們的手指和腳趾為什么會在水里起皺的問題還沒有解決，但對于醫(yī)生來說，這樣皺巴巴的手指腳趾可以向他們提供有用的信息。