探索触摸的奥秘：为什么身体某些部位非常敏感？

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人体一些部位，例如：我们的手和嘴唇，会比其他部位更加敏感，这种敏感成为我们辨别周围世界最复杂细微能力的重要工具。这种能力对于人类生存至关重要，使我们能够安全地在周围环境中摸索前行，并迅速掌握和应对新情况。人类大脑为这些敏感皮肤表面提供相当大的空间，这些皮肤表面专门用于精细、有区别的触摸，并通过刺激它们的感觉神经元不断收集详细信息，这也许并不奇怪。

但是感官神经元和大脑之间的联系对皮肤敏感性有何影响？美国哈佛大学医学院研究人员进行了一项最新研究，发现了一种微妙身体机制，可能是某些皮肤区域更为敏感的原因。

这项关于老鼠的研究实验报告发表在 10 月 11 日发表的《细胞》杂志上，研究表明，大脑对皮肤表面的超敏感反应形成于青春期较早阶段，是在脑干区域产生的，此外，与身体不太敏感部位的神经元相比，分布在皮肤较敏感部位并将信息传递到脑干的感觉神经元形成了更多、更强的连接。

该研究报告第一作者、美国哈佛大学医学院神经生物学教授大卫·金蒂说：“这项研究提供了一种机制上的理解，即为什么高触觉灵敏度的皮肤表面存在更多的大脑关联区域，基本上这是一种身体机制，有助于解释为什么人体部位需要更敏锐的感觉。”

虽然这项研究是在老鼠身体上进行的，但所有哺乳动物都存在大脑神经关联敏感皮肤区域，该机制可能也适用于其他物种。从进化角度来看，哺乳动物拥有独特的身体形态，意味着它们的皮肤敏感性也不同。例如：人类的手和嘴唇敏感度极高，而猪鼻灵敏度很高，用于探索周围环境，因为金蒂认为该机制可以为不同物种在不同身体部位发育敏感性提供灵活性。

此外，这些发现虽然是较为基础性的研究，但未来可能有助于揭晓人类某些神经发育障碍中出现的触摸异常。据悉，科学家早就知道身体某些部位在大脑具有超敏感性，正如叫做“侏儒体感”的大脑感官地图所描述的那样，该图描绘了人体各部位以及大脑中处理这些身体部位信号的相应区域示意图，这幅有趣的插图包括卡通版的超大手和嘴唇，之前人们认为大脑中敏感皮肤区域的过度表现可能与皮肤区域神经元密度较高有关，然而，金蒂实验室较早期工作表明，虽然敏感皮肤包含更多的神经元，但这些额外的神经元不足以解释额外的“大脑空间”。

该研究报告合著作者、神经生物学研究员布兰登·莱纳特称，我们注意到，与我们的预期相比，支配敏感皮肤的神经元数量相当少，这似乎不合理。

为了研究这种矛盾性，研究人员对老鼠进行了一系列实验，当神经元以不同方式遭受刺激时，对大脑和神经元进行成像。首先，他们研究了在整个发育过程中大脑对不同皮肤区域的反应，在发育早期，老鼠爪子上敏感的无毛皮肤与感觉神经元密度成正比例，然而，在青春期和成年期之间，爪子上敏感皮肤区域对应的大脑神经元比例越来越高，尽管神经元密度一直保持稳定，这种变化并未出现在老鼠低敏感、有毛的爪部皮肤。

金蒂说：“这意味着除了皮肤神经细胞的神经支配密度之外，还有其他原因导致了大脑的过度反应，不同发育时间点看到的变化真的出乎意料，但这可能仅是老鼠出生后发育过程诸多变化之一，该变化让老鼠能够通过触觉更深入地洞察周围世界，帮助我们获得通过感觉运动回路操纵物体的能力，触觉是其中一个特别的部分。”

接下来，研究小组确定脑干（位于大脑底部的区域）负责将信息从感觉神经元传递到更复杂、更高阶的大脑区域，该区域是皮肤表面敏感性放大的位置，这一发现使研究人员认识到敏感皮肤的过度反应一定源自感觉神经元和脑干神经元之间的连接。

为了进一步研究，科学家比较了不同类型爪子皮肤的感觉神经元和脑干神经元之间的联系，他们发现，与不那么敏感、多毛的皮肤相比，敏感、无毛的皮肤神经元之间连接更强、更多。因此，研究小组得出结论称，神经元之间连接的强度和数量，对敏感皮肤的大脑过度反应起着关键作用。最后，即使敏感皮肤上的感觉神经元没有受到刺激，老鼠大脑中的敏感反应仍在扩大，这表明是皮肤类型，而不是长期触摸刺激，导致了这些大脑变化。

金蒂说：“我们认为现已揭晓大脑组织扩大对特定皮肤区域的敏感反应，这将解释感官空间不成比例的中心表征，这是思考如何放大大脑对皮肤敏感反应的一种新方式。”

接下来，研究人员想要研究不同皮肤区域是如何刺激大脑神经元，使其具有不同的特性，例如：当它们刺激敏感皮肤区域时，会形成更多、更强的连接，金蒂说：“这是一个什么信号？它可能是一个非常大的机械论问题。”

虽然莱纳特认为这项研究出于纯粹的好奇心，但他强调指出，一种叫做发育协调紊乱症的神经发育障碍，会影响触觉受体和大脑之间的联系，因此我们进一步探索触觉受体和大脑之间的关联，或许能发现治疗发育协调紊乱症的有效措施。

莱纳特说：“这是我们所希望的研究项目之一，这些研究将在机械论层面上探索身体发育过程中的表现变化，或许在未来某个时刻，我们能更好地理解某些神经发育障碍。”