人類本體感覺之謎

海生

本體感覺是身體感知四肢位置的神秘能力，即使在黑暗中，這種感覺也能充分發(fā)揮出來。但直到今天，科學(xué)家們才剛開始理解它。

一個有關(guān)迷失的實(shí)驗(yàn)

讓我們先來做一個小實(shí)驗(yàn)：在你面前放一只水杯，現(xiàn)在請你睜著眼睛用手指觸碰幾下杯子，以確定杯子的位置，然后閉上眼睛重新試試，看還能不能找到杯子的位置。相信這個任務(wù)對你不會有任何困難。

你也許會噘著嘴說：“對誰都不會有困難?！?/p>

你可別這么想，對某些人，困難可大啦。法國有位叫薩娜的婦女在一項(xiàng)類似的測試中，完全亂了套。測試是這樣：在她面前擺一張桌子，桌上放一只圓筒，圓筒頂部放一只塑料球。她要先用手指碰一下自己的鼻子，再用手指碰一下塑料球，目的是確定鼻子和塑料球的位置。當(dāng)睜著眼睛做的時候，一切都不成問題。然后，研究人員讓薩娜閉上眼睛，把后者的手指放在塑料球上，接著移回薩娜的鼻子，讓她閉上眼睛感覺一下鼻子和塑料球的位置，最后放手并要求她繼續(xù)閉著眼自己再做一遍這個動作。結(jié)果，塑料球的位置好像突然從薩娜的腦海中消失了。她四處摸索，胳膊左右大幅度地?fù)]動。等到她成功抓到塑料球時，看上去也完全像是僥幸。她甚至定位自己臉上的鼻子都有困難，好幾次都完全找不對位置。

“那種感覺就像是迷了路一樣，”薩娜告訴實(shí)驗(yàn)人員。她眼睛閉著的時候，根本不知道自己身體在空間的位置。

喪失本體感覺的人

我們閉上眼睛后，對世界和身體位置的感知并不會消失。這種感覺叫做“本體感覺”，是一種對四肢位置和身體空間位置的意識。和其他感官（視覺、聽覺等）一樣，本體感覺也有助于我們的大腦導(dǎo)航。科學(xué)家有時稱其為“第六感”。

本體感覺在一個關(guān)鍵方面與其他感覺存在差異：眼睛會失明，耳朵會失聰，而且失明、失聰?shù)拇笥腥嗽?但本體感覺永遠(yuǎn)不會關(guān)閉，只有極少數(shù)例外。

薩娜就是極少數(shù)本體感覺關(guān)閉的人之一，她的姐姐索森也是。在家的時候，如果突然關(guān)了燈，而索森恰好站著，她就很難找到椅子坐下來。這就好像有人把她的眼睛蒙上，又讓她轉(zhuǎn)了幾個圈，然后放手一樣，她完全分不清東西南北。

這對姐妹倆還擁有另一個古怪特征：沒有觸覺（從下文可知，她們所缺失的，嚴(yán)格地說，是輕微的觸覺），觸摸的很多東西都無法感知。哪怕睜著眼睛觸碰小球，都感覺不到它的存在。

在所有感覺中，觸覺和本體感覺很可能是我們了解最少的。不過，過去的十年里，神經(jīng)科學(xué)家對這兩種感官工作方式的研究已經(jīng)取得了重大突破，這有助于我們更全面地了解身體對世界的體驗(yàn)。

小分子，大威力

卡斯滕·波尼曼是一名美國神經(jīng)科學(xué)家。2015年，他給一名患有奇怪疾病的婦女做檢查。這位婦女18歲，她在7歲時才學(xué)會走路?，F(xiàn)在，她也只有看著腳才能行走，如果讓她閉上眼睛站著，就會摔倒在地。也就是說，只有在睜眼看著的時候，她才能保持自己身體的平衡。

波尼曼在給她做檢查時，意識到她沒有本體感覺。此外，她閉著眼睛，就感覺不到醫(yī)生輕輕地移動她的手指。這種觸覺喪失的現(xiàn)象不止出現(xiàn)在她的手指，肘部、肩部、臀部，移動她身體的任何關(guān)節(jié)部位，她都感覺不到。

為了弄清楚這個癥狀出現(xiàn)的原因，波尼曼的團(tuán)隊(duì)對這位女性的整個基因組展開了測序工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在她身上，負(fù)責(zé)一個名為“piezo2”的觸覺感受器的基因發(fā)生了突變，導(dǎo)致全身的piezo2觸覺感受器失效了。

各種感受器在我們身上扮演了重要角色。比如，我們要能看到光，那得借助視覺感受器;要聞到氣味，得借助鼻腔里的嗅覺感受器……感受器受到刺激后，產(chǎn)生電信號，電信號沿著與之相連的各類神經(jīng)（比如與視覺感受器相連的是視神經(jīng)）傳入大腦，外部世界才能為我們所感知。如果說，神經(jīng)是把來自外部的信息傳輸?shù)酱竽X的導(dǎo)線，那么這些感受器就是把外部刺激轉(zhuǎn)變成電信號的地方。

研究人員發(fā)現(xiàn)了兩種新的觸覺感受器：piezo1和piezo2。當(dāng)含有這兩種感受器的細(xì)胞受擠壓拉伸時，piezo感受器就受到刺激，釋放出電脈沖。兩者又有分工。piezo1感受器“主內(nèi)”，負(fù)責(zé)監(jiān)測來自身體內(nèi)部的擠壓，比如血壓;piezo2感受器“主外”，負(fù)責(zé)感受來自身體外部的擠壓。進(jìn)一步的研究表明，piezo2感受器是一種對觸覺和本體感覺都非常重要的分子，是一扇大門，只有過了這道門，外部的擠壓才能被我們感知。

薩娜、索森與波尼曼的病人一樣，生來就帶有一種導(dǎo)致piezo2失效的基因突變。這給她倆造成了終身的本體感覺、觸覺以及運(yùn)動障礙。她們只能稍微走走路，要想像正常人那樣到處轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)只能借助電動輪椅。她們根本就沒有體驗(yàn)過擁有本體感受的人生，而且還以為所有人都跟她們一樣，直到接受測試才知道了自己的與眾不同。

截至目前，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了12個piezo2感受器失效的病例。

人類的觸覺之謎

談到本體感覺，我們不能不先談一談我們的觸覺。因?yàn)樗懈杏X中，觸覺跟本體感覺關(guān)系最為密切，甚至兩者有一部分功能是重疊的。

人類的觸覺是一種非常復(fù)雜的感覺，因?yàn)樗泻芏喾N形式，每一種都仰仗稍有不同的神經(jīng)系統(tǒng)和感受器系統(tǒng)。

例如，冷和熱的感覺與輕微觸碰的感覺所涉及的神經(jīng)就不同，使用的感受器也不同。瘙癢和觸摸涉及的神經(jīng)和感受器也不同。此外，還有一些觸覺取決于環(huán)境。想想這個情況：你穿某件T恤的時間越久，你身體對它的感覺就越弱，因此你就越意識不到它的存在;但在曬傷之后穿同樣這件T恤，你可能又強(qiáng)烈地感覺到它的存在了。

沒有了piezo2的薩娜和索森兩姐妹，無法感知輕微的觸碰，尤其是作用在她們雙手和手指上的那些。譬如，她們經(jīng)常把手伸進(jìn)錢包后，覺得手上拿到了東西就把手抽出來，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)并沒有拿到任何東西。

不過，她們可以感受冷和熱，對疼痛也有感覺。值得注意的是，她們還能感受到刺疼——刺疼是一種由觸碰產(chǎn)生的感覺，按理說她們是不可能感覺到的。

索森的愛好是射擊。她在武器的扳機(jī)上裝了一個邊緣尖銳的長方形物體。這樣一來，當(dāng)她的手指碰到這個尖銳物邊緣，產(chǎn)生一陣刺痛感的時候，就扣下扳機(jī)。

由此可知，由手指碰觸尖銳物而產(chǎn)生的刺痛感，肯定是通過piezo2以外的感受器進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)的，但這種感受器我們還沒發(fā)現(xiàn)。想想多么不可思議：哪怕我們正常人，對輕微碰觸和強(qiáng)烈碰觸的感受，也是由皮膚上不同的感受器來完成的。

本體感覺之謎

觸覺很復(fù)雜，本體感覺可能比觸覺還復(fù)雜。

人體所有肌肉的深處都是一種叫做“肌梭”的纖維，這些纖維和神經(jīng)束記錄著肌肉的伸展情況。你會在肌肉束的神經(jīng)末梢上找到piezo2感受器。當(dāng)肌肉伸縮時，peizo2就會把所有這些信息傳輸?shù)郊顾枭弦源_定四肢的位置。

我們身體中的每塊肌肉無時無刻不在釋放這類信息，這堪稱神奇。這使我們在站立或坐著時能保持平衡，這都是我們的身體在下意識中完成的。換句話說，我們的神經(jīng)系統(tǒng)在沒有意識參與的情況下，通過某種方式就處理了大量數(shù)據(jù)。

就想想坐直這個動作吧。坐直時，背部的所有肌肉都必須釋放正確的信息以保證脊椎所有骨頭排列成直線。那些缺少piezo2的病人就做不到這點(diǎn)。他們坐著時脊柱側(cè)凸，因?yàn)樗麄兊谋巢考∪獠粫l(fā)出信息告訴大腦讓脊椎所有骨頭排成直線。

正是因?yàn)檫@些本體感覺信息的處理不需要經(jīng)過意識，所以我們的意識才能騰出手來，處理像思考、學(xué)習(xí)這類更重要的事情。打個比方，假如一個人必須眼睛時刻盯著自己的腳才能走路，那走路的時候還能做別的事情么（比如觀察敵情、欣賞風(fēng)景）？

但是，正常人的大腦能如此輕松地把所有本體感覺信息源整合到了一起，它是怎么做到的，這仍然是一個相當(dāng)大的謎團(tuán)。

缺少了本體感受提供的輸入信息，薩娜和索森必須努力集中精神才能避免迷失方向。有的時候，只是頭發(fā)飄到眼前都能讓她們丟失身體的位置感。如果有人離她們的臉龐太近，擋住了周邊視線，也會出現(xiàn)類似的情況。這就意味著，如果她們想親吻別人，就要極度努力地集中注意力。

大腦如何彌補(bǔ)本體感覺的缺失？

正如視覺、聽覺、嗅覺和觸覺等信息，我們的本體感覺也參與了大腦中意識的形成。我們不妨把大腦創(chuàng)造意識的過程想象成魔法師攪拌藥劑。這個魔法師從我們的身體中拿走各種感覺，同我們的思緒、情感、記憶等混合在一起“一鍋燉”，就產(chǎn)生了一種被稱為“意識”的全新的東西。

假如一鍋燉的是食物，那么少了一種菜或一種佐料，最后燉出來的味道肯定有所不同。但人類的思維似乎擁有不可思議的彈性，就算缺少了某種成分，最終得到的“意識”不一定就不一樣。譬如，薩娜和索森都缺少了來自piezo2感受器的信息，但她們的意識與其他人并沒有什么兩樣。這說明，有某種彌補(bǔ)機(jī)制在起作用。

就像目盲往往會讓耳朵更敏銳一樣，薩娜和索森也會運(yùn)用自己的其他感覺彌補(bǔ)本體感覺的缺失。譬如，她們在閉著眼伸手夠桌上的圓筒時，會努力感受附近的溫度變化。她記得接觸小球時會有變冷的感覺，所以總想找出溫度較低的那個地點(diǎn)。而這種溫度的微小變化，常人是難以感覺到的。

此外，姐妹倆的大腦照樣能產(chǎn)生有關(guān)身體的圖像。只不過，她倆必須運(yùn)用像視覺這樣的其他輸入（她們睜著眼睛能跟常人一樣輕松完成本文開頭的實(shí)驗(yàn)，就是完全靠著視覺信息來定位塑料球和自己鼻子的位置的），或者像冷熱或疼痛這樣的其他感覺。但她們的大腦在構(gòu)建身體圖像時，是如何補(bǔ)償本體感覺信息的缺失的呢？這依然是有待研究的一個謎。

制造完美的假肢

這項(xiàng)研究給我們帶來很多啟發(fā)，或許未來還會有實(shí)際的應(yīng)用。

科學(xué)家普遍把觸覺和本體感受視作不同系統(tǒng)。但這兩種感官在某種程度上是重疊的。皮膚中的感受器有助于我們掌握四肢的位置。行走時，你每邁一步，腳上的所有這些壓力感受器都會激活，這就給大腦傳遞了身體的位置信息。

類似的，還有很多很多這樣的輸入信號進(jìn)入我們的感官系統(tǒng)，它們給予我們反饋，并告知大腦身體在干什么。了解這中間的工作機(jī)制，有助于我們建造更好的機(jī)器，譬如，制造由患者神經(jīng)系統(tǒng)直接控制的假肢。

目前，假肢獲得的信息都是單向的，即只從截肢患者的大腦獲得指令，指揮假肢運(yùn)動。在這方面，我們已經(jīng)做得相當(dāng)出色。但是，我們還做不到從假肢拿回感覺信息，并反饋給大腦。

換句話說，目前假肢完全是被動地執(zhí)行大腦的指令，假如有一天我們制造出有感覺的，能向大腦“報告”的假肢，那這樣的技術(shù)就完美了。