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研究表明,指纹纹在触觉上起关键作用

来源:smithsonianmag2021-03-22

smithsonianmag 2021-03-22

我们的指尖可以为我们提供有关我们触摸的任何物体的详细感官信息。现在,一项新的研究发表在本周的《神经科学杂志》上,该研究揭示了我们指纹的脊状隆起可能有助于解释人类触摸的非凡敏感性,《卫报》的尼古拉·戴维斯(Nicola Davis)报道。

过去,一些研究人员建议指纹可以帮助人类抓取物体。但是,由于当前的人体触摸模型并不能完全解决我们指尖的敏感性问题,因此,克里斯塔·莱斯特(Christa Leste)报道说,瑞典于默奥大学(EmeåUniversity)的人类生理学研究人员Ewa Jarocka及其同事着手研究指纹是否可能提供解释-Lasserre为新科学家

人类的触觉来自感觉神经元网络,数千个受体分布在我们的皮肤上。这些触觉感受器中的每一个都绑在一个称为“感受野”的小区域皮肤上,负责检测压力,振动或质地等感觉。为了测试这些接收场的微调,Jarocka和她的团队对六名年龄在20至30岁之间的男人和女人进行了实验。

在实验中,将每个受试者的手指固定在牙医的椅子上。然后,研究人员使用机器人以不同的速度和方向,将覆盖在微小圆锥体上的卡片刷在受试者的指尖上。根据《卫报》,卡上的凸点高不到0.02英寸(0.5毫米),直径为0.016英寸(0.4毫米),并且相隔约四分之一英寸(7毫米)。

为了测量颠簸的卡是否引发神经冲动的电活动,研究人员在每个参与者的上臂主要神经中插入了电极。

根据《新科学家》杂志的报道,这些实验的结果使研究小组能够绘制出覆盖受试者指尖的许多微小接受区域的地图。具体来说,他们发现接收场的宽度仅为0.016英寸(0.4毫米)。

Jarocka告诉《新科学家》杂志:“我们拥有所有多个热点,每个热点都响应0.4毫米的细节,这是[指纹]脊的大致宽度。” “然后我们的大脑接收所有这些信息。这确实提供了一种解释,使我们变得如此灵巧,触手可及的灵敏度如此之高。”

这些经过微调的接收场也遵循人的指纹脊纹的模式,并且无论纹理卡片的移动方向或速度如何,都将其锚定在指尖上的相同点上。

Jarocka告诉《卫报》:“偏转一个脊以引起神经反应就足够了。”

布里斯托大学的触觉机器人专家Nathan Lepora也在与《卫报》讲话时说,这项研究“首次表明,触觉神经元感觉到的皮肤区域似乎与指纹纹对齐,表明这些纹纹是直接与我们的触觉有关。”

Jarocka告诉《新科学家》,这并不意味着指纹也不能改善我们的抓地力或为我们提供其他优势,但是该研究的结果最终揭示了我们的指尖如何实现其精确,细致的触感。


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