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2025年06月29日上午03:00
當我們的手或腳長時間浸泡在水中，指尖與腳趾的皮膚會如「梅子乾」般皺縮。這一現象是否為人類進化過程中的適應機制？它又能揭示我們當下健康的哪些線索？
只要在浴缸中浸泡或在泳池中嬉水數分鐘，你的指尖便會發生驚人變化：原本細緻的皮膚紋路與輕微稜線，轉而變成褶皺的「梅乾」模樣。根據近期發表的研究，這一顯著變化值得深入探究——每次指尖皺縮時，形成的皺褶圖案竟驚人一致。
這一現象數十年來吸引了科學家的探究。令人困惑的是，只有手指與腳趾的皮膚會在浸水後皺縮，而前臂、軀幹、腿部或臉部等其他部位卻絲毫不受影響，保持原有平滑。研究者最初聚焦於皺縮的成因，但近年來，他們的注意力轉向其原因與可能代表的功能。更引人驚奇的是，指尖皺縮變化可能透露出我們的健康狀況，例如二型糖尿病、囊性纖維化、神經損傷，甚至心血管疾病。
在溫水（約40°C被認為是最適溫度）中浸泡約三分半鐘，指尖便開始皺縮；若水溫較低（約20°C），則需約10分鐘。研究顯示，浸泡約30分鐘後，皺縮程度達到最大值。有趣的是，近期研究發現，若將雙手浸泡在溫醋中，皮膚皺縮的速度更快，僅需約4分鐘。
過去，科學家普遍認為指尖皺縮是一種被動反應，認為表皮上層因吸水膨脹，通過滲透作用（osmosis，水分子穿越細胞膜以平衡濃度）導致細胞腫脹。
然而，早在1935年，科學家便懷疑這過程背後有更複雜的機制。
研究人員觀察到，當患者的中位神經（median nerve，貫穿手臂至手部的主要神經之一）受損或被切斷時，其指尖不再皺縮。中位神經負責調控諸如出汗與血管收縮等交感神經活動。這一發現顯示，指尖的浸水皺縮並非單純的物理反應，而是由神經系統主導的過程。
1970年代，醫學研究進一步證實了指尖皺縮與神經系統的關聯。醫生們提出，將手浸入水中可作為一種簡易的床邊測試，用以評估神經損傷是否影響了諸如血流調節等無意識生理功能的運作。
2003年，當時任職於新加坡國立大學醫院的神經學家艾納·威爾德-史密斯（Einar Wilder-Smith）與愛德琳·周（Adeline Chow）博士進行了一項實驗，測量志願者浸泡雙手時手指的血流變化。他們發現，當志願者指尖的皮膚開始皺縮時，手指的血流量顯著下降。
他們進一步在健康志願者的手指上塗抹局部麻醉藥膏，使血管暫時收縮，結果發現這同樣引發了與水中浸泡相似的皺縮程度。英國曼徹斯特都會大學的神經科學家與心理學家尼克·戴維斯（Nick Davis）是位研究指尖皺縮的專家，他解釋道：「當你觀察皺縮的手指時，會發現指腹變得蒼白，這是因為血流被限制，遠離了皮膚表面。」
史密斯及其研究團隊提出，當雙手浸入水中時，指尖的汗腺導管會張開，允許水分子滲入，導致皮膚內鹽分平衡失調。這種鹽分變動觸發了手指神經纖維的放電，進而使汗腺導管周圍的血管收縮。這導致指尖肉質部位的體積縮減，上方的表皮因而被向下牽引，形成皺褶。
皺褶的圖案則取決於表皮（最外層皮膚）與下方組織層的錨定方式。
研究亦指出，皮膚外層可能因吸水而略微膨脹，進一步加劇皺縮現象。然而，若僅靠滲透作用（osmosis），皮膚需膨脹20%才能形成我們所見的指尖皺褶，這將使手指顯得異常腫大。西班牙加泰隆尼亞理工大學（Technical University of Catalonia）的生物力學工程師帕布洛·薩耶斯·維尼亞斯（Pablo Saez Viñas）透過電腦模擬研究這一機制，指出當皮膚上層輕微膨脹而下層同時收縮時，皺褶會更早顯現且更為明顯。
他解釋道：「要形成正常的皺褶程度，兩者缺一不可。若缺乏神經反應——如某些人身上所見——皺褶的形成便會受抑。」
既然皺縮由神經系統主導，這意味著我們的身體在水中會主動做出反應。曼徹斯特都會大學的神經科學家尼克·戴維斯（Nick Davis）表示：「這表明皺縮現象背後有其原因，且可能為我們帶來某種優勢。」
神經科學家尼克·戴維斯因孩子在洗澡時問起「為何手指會變皺」，開始深入探究這一現象背後的進化優勢。
2020年，他與倫敦科學博物館的500位志願者合作，測量他們握住塑膠物件所需的力道。結果並不意外：乾爽、未皺的手指比濕潤的手指需要更少的力道，顯示其抓握力更強。然而，當志願者將手浸入水中數分鐘使指尖皺縮後，儘管手指仍處於濕潤狀態，所需握力卻介於乾手與濕手之間。戴維斯表示：「結果驚人地清晰。皺縮增加了手指與物件間的摩擦力。特別有趣的是，我們的手指能感知表面摩擦的變化，並利用這一資訊減少握物的力道，確保穩固抓握。」
志願者握住的物件僅重幾枚硬幣，所需握力不大。但在濕潤環境中執行更艱難的任務時，摩擦力的差異變得尤為重要。戴維斯解釋說：「若無需用力擠壓物件，手部肌肉疲勞程度降低，便能更長時間地執行任務。」
這一發現與其他研究相呼應。
2013年，英國紐卡斯爾大學（Newcastle University）的神經科學家團隊請志願者將不同大小的玻璃彈珠與釣魚鉛錘從一個容器移至另一個容器，一組為乾物件，另一組則置於水底。結果顯示，未皺手指在水中搬運物件比乾手時慢17%；但當手指皺縮後，搬運水下物件的速度比濕潤未皺時快12%。有趣的是，無論手指是否皺縮，搬運乾物件的速度並無差異。
一些科學家提出，指尖與腳趾的皺褶可能類似輪胎花紋或鞋底的雨胎紋路。皺褶形成的溝槽有助於將水從手指與物件的接觸點擠出，增強抓握力。這暗示人類在演化過程中，可能因需要在濕潤環境中抓握物件或行走而發展出指尖與腳趾的皺縮機制。
領導2013年研究的紐卡斯爾大學進化神經科學家湯姆·斯穆爾德斯（Tom Smulders）表示：「既然皺縮能在水中提供更好的抓握力，我推測這可能與在極濕條件下的移動或水下操作物件有關。」例如，這一特徵可能幫助我們的祖先在濕滑的岩石上行走、抓握樹枝，或在捕撈貝類等食物時更具優勢：「後者意味著這是人類獨有的，如果是前者，我們預計其他靈長類動物也會有類似的情況。」斯穆爾德斯說。
目前，在靈長類動物中，人類的近親，例如黑猩猩，尚未觀察到手指起皺的現象，但日本獼猴（它們以長時間在熱水中沐浴而聞名）的手指在浸入水中後也會出現起皺。斯穆爾德斯表示，在其他靈長類動物中缺乏證據並不意味著這種情況不會發生，這可能只是因為還沒有人進行足夠仔細的觀察。 「我們還不知道這個問題的答案。」
關於這種適應性何時出現在人類當中，還有一些其他有趣的線索。指尖起皺在鹽水中不太明顯，而且其變皺的過程比在淡水中耗時更長。這可能是因為鹽水中皮膚與周圍環境之間的鹽梯度較低，因此觸發神經纖維的鹽分失衡程度較低。因此，這可能是一種適應性變化，幫助我們的祖先生活在淡水環境中，而不是沿海地區。
但是，目前尚無確切答案，有些人認為這可能只是一種巧合的生理反應，並無任何適應性功能。
指尖在水中皺縮的現象充滿令人困惑的謎團。
例如，為何女性的指尖皺縮比男性慢？此外，若皺縮的指尖對乾物件的抓握力無明顯影響，為何皮膚在浸水後10至20分鐘內通常會恢復平滑？若皺縮能在濕環境中增強抓握力，且對乾環境無害，為何我們的指尖不永久保持皺縮狀態？
一種可能的解釋在於皺縮改變了觸覺感受。指尖布滿神經末梢，皮膚皺縮改變了我們觸碰物體的感知方式（儘管一項研究顯示，這不影響我們通過觸覺辨識物體的能力）。尼克·戴維斯指出：「有些人對皺縮的指尖感到強烈排斥，因為用這樣的指尖拿取物件感覺怪異。這可能是因為皮膚神經感受器的位置改變，也可能涉及心理層面。探究其原因將饒富興味，或許皺縮的指尖在某些任務上表現較差。」
更令人驚奇的是，指尖與腳趾在水中皺縮的現象，竟能以意想不到的方式揭示健康資訊。例如，患有乾癬或白斑病的人，指尖皺縮的形成時間較長。囊性纖維化患者的手掌與指尖會出現過度皺縮，這一現象甚至在疾病基因攜帶者身上也能觀察到。二型糖尿病患者在浸水時，指尖皺縮程度有時顯著降低。同樣地，心臟衰竭患者的皺縮程度也可能減少，或許因心血管系統調控功能受損所致。
更引人注目的是，指尖皺縮的不對稱現象——即在相同浸水時間下，一手皺縮程度低於另一手——被認為可能是帕金森氏症的早期徵兆。這顯示身體一側的交感神經系統功能異常。
指尖與腳趾在水中皺縮的起源之謎雖尚未解開，但這些起皺的指尖正以意想不到的方式為醫學界提供價值。
*本文原於2022年6月21日發表，2025年6月19日更新，新增關於濕潤指尖皺褶圖案重複性的最新研究細節。
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