第十章 觸覺係統
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輪到觸覺係統了,觸覺係統與其餘係統最大的區別在於,觸覺係統識別的是分子對體細胞造成的壓力變化情況。
依靠觸覺係統,正常人體能感受到的明顯感覺大概有十多種,如痛、漲、熱、擠壓感等等,由於我對人體各種細胞的各種功能的了解還不是很詳盡,我無法非常確切的給出觸覺係統的工作原理,不太嚴格的可以給出如下解釋:觸覺的產生源於身體內外的分子物質,由於各種原因,會對人體內的細胞造成一定壓力,由於壓力的大小不同、作用的細胞部位不同等因素,所以產生不同的印象,即不同的感覺。
一般情況下,從大體積級物質的角度來說,產生壓力的實質是,兩個受力穩固的力學係統,各自構成一個獨立的、龐大的、複雜的運動型態(即大體積物質),當兩者相互碰撞時,各自的受力係統發生擠壓,為回到原來的受力平衡,向對方釋放的一種反作用力。從分子級物質的角度來說,產生壓力的實質是,大量小型物質不斷撞擊大體積物質,大體積物質產生的一種宏觀表現形式,被撞擊的次數越多,產生的壓力越大。
聯係到觸覺係統上,拿“手裏握著一個盛滿熱水的玻璃水杯”這一事例具體說明一下。在這個過程中,通過觸覺係統大致可以感受到四種感覺,分別是:對杯身的觸感、脹感,熱感、痛感。對杯身的觸感來源於水杯對表皮細胞釋放的反作用力;脹感是由於熱水中的能量子傳遞到細胞內,會導致細胞內部的水分子等物質的運動速度加快,它們的數量不變,但相同時間內撞擊細胞壁的次數明顯增多,對細胞膜產生的壓力變大,產生漲感;熱感的產生原因是,大量能量子進入身體,會撞擊到身體中的電子上,加速電子的運動速度,產生很多自由電子,這些電子傳遞到神經細胞上,電子運動速度的改變經過大腦分析後,會產生“熱”的印象;當電子的運動速度快到一定程度,隨著大量電子對構成細胞的化合物的衝撞加劇,對化合物的結構具有很強破壞性,最終可能導致細胞等組織發生解體,神經細胞會發射信息給大腦,大腦會根據以往的經驗,給體內自由電子的運動速度設置一個臨界點,自由電子的速度高於這個臨界點就會對身體組織構成傷害,從來產生痛覺,提醒人體遠離危險源。
“熱”、“痛”的感覺我是預斷的,隻是給出一種參考性解釋,不同情況下它們產生的實質不同。在感覺係統中產生的很多感覺,我暫時無法給出非常準確的定義。
不僅僅是我給不出確切的定義,估計你在別的地方也看不到誰對各種“感覺”產生的實質提出合理的解釋。對於生物細胞學的研究已經有幾百年的曆史,但主要集中在醫學研究和遺傳物質研究方麵,在生物細胞學的研究上我找不到非常有價值的實驗,為我在觸覺係統的思考上提供一些參考的依據,後麵的敘述我隻能摸索性的進行,正確率估計不是很高,僅作為一些參考性的理論。
人的五大係統中,觸覺係統應該是第一個形成的,暫時把它過去的模樣稱為原始觸覺係統,其餘的係統可以說是經過數億年的進化,從原始觸覺係統中分化形成的。很多時候把生物由簡單發展到複雜的這一過程,統統用“進化”這一個詞來概括,感覺在敘述上太簡陋,簡陋到讓人不相信“進化”的力量,許多人轉而更相信神學,更相信所有的一切都是由萬能的造物神造就!我無力說服他們,在我24年的人生中,真正開始對這個世界進行思考的時間隻有16年,而從非生物界進化到人類目前的文明,經曆的是數億年的時間,即使我是個絕頂聰明的人,記憶力超級好的人,一刻不停的學習,這數億年間發生的事情產生的信息量實在太大了,我無法很好的處理,我隻能把許多生物問題簡而概括成“進化”,還請多多諒解!
在生物的進化過程中,還有太多疑難問題我無法想出來,其中有一個就是何時進化出“神經細胞”。神經細胞的作用非常關鍵,它大大加快了細胞間傳遞信息的速度,在沒有神經細胞之前,細胞間交流信息主要靠液體環境傳遞化學信號,這非常的緩慢,在神經細胞出現之後,神經細胞把各種物理和化學信號轉化成電子信號,在細胞間傳遞。電子的運動速度比光子慢許多,但比分子化合物的運動速度要快數萬倍(在神經細胞中電子的運動速度目前沒有準確的數值,你隻要知道很快就行了,快到有人抽你一巴掌感覺就是瞬間發生的事)。細胞間信息的處理速度突然加快,極大刺激了生物的進化速度,此後原始的觸覺係統便慢慢分化出視覺係統、聽覺係統、嗅覺係統、味覺係統、觸覺係統。
神經細胞到底有多重要?我甚至懷疑,從單細胞生物進化到多細胞生物的關鍵點就在於出現原始的神經細胞。原始的神經細胞有獨立生存能力,與此同時它特別善於跟多種單細胞生物個體或者單細胞生物群進行信息互換,與它們建立互利共生的關係,經過長期的進化,原始的神經細胞把具有單一功能的細胞凝聚著一起,構成一種細胞生態鏈,細胞間通過原始的神經細胞互相分享信息,形成多細胞生命體的雛形,細胞生態鏈比單細胞生物的生存能力更強。由於環境因素的影響,原始的神經細胞聚集的單細胞生物各不相同,細胞構成的生態鏈也多種多樣,生命體的多樣性也從那時大量形成。再進過漫長的進化,細胞生態鏈的形式逐漸趨於穩定,最終形成多功能、多細胞生命體,原始的神經細胞漸漸進化成目前的神經細胞,它部分功能已經退化,無法獨立生存,主要肩負起細胞間傳遞信息的工作。
人的所有感覺,都有神經細胞的參與。人體神經細胞的結構有點複雜,分為很多區域,不過簡單來看,它的樣子非常像一顆大樹,一端有長長的“樹莖”,一端長滿茂密的“樹枝”,生物學上稱後者為“神經樹突”,樹突密密麻麻分布於身體細胞各處,收集細胞的各種信息,除了眼、耳、鼻、舌發出的功能型信息外,其餘的信息基本上都可以算是觸覺係統的範疇。
大體上來看,科學界在觸覺係統方麵的探索很少,它還有很多神秘的地方,不過從各個角度來看,這個領域的探索價值非常巨大。我沒有足夠的精力和適合的實驗設備去開闊此方麵的知識,在此我隻能列舉幾個跟觸覺係統有關的事例,來增加人們對它的興趣,繼而希望激勵更多適合的學者投入到此項研究中。
在醫學上有一種很奇特的病,叫做“先天性痛覺缺失症”,患了這種病的人從來不知道“痛”是什麽感覺!這種病的致病因素有許多種,病情的表現形式也不太相同,總的來說就是在“神經細胞把收集的身體信息傳送給大腦,大腦進行破譯”的這個過程中,存在先天性缺陷,這種缺陷主要來源於兩個方麵,或者是神經細胞自身存在缺陷,或者是身體激素阻礙了神經細胞傳遞信息的過程。
神經細胞自身存在缺陷,一般是神經細胞在功能上不完善,無法傳遞電學信號,或者神經細胞間無法傳遞化學信號等因素,阻斷信息的傳遞。這種現象在身體上表現為無痛感、無冷熱感、無觸感等等。
痛覺缺失症人群中,常見的病例是身體激素阻礙了神經細胞傳遞出的信號,這種人在身體上的表現是唯獨沒有痛感,而冷熱感、觸感等感覺都正常,根據我搜集的資料來看,導致這一因素源於大腦中存在的一種叫“內啡肽”的物質過量,這種物質有鎮痛的作用,可以阻礙神經細胞把痛覺信息傳遞給大腦。從這一事例中可以粗糙的推測出,神經細胞把電子信號遞交給大腦相關區域處理前,會進行處理,不同的電子信號經過神經細胞後會變成不同的化學信號(即生物激素),痛感和冷熱感產生的化學信號在化學分子式的構成上是不同的。大腦應該無法識別電子信號,而是識別的化學信號。
在人的觸覺係統中,除了神經細胞是利用了電子運動速度快這一物理因素,其餘部分利用的都是化學反應因素,我們所有的“知覺”就是一係列繁瑣、複雜的化學反應鏈的宏觀表現,人任何一種“感覺”,比如痛、冷、酸等等,都可以用化學反應方程式在紙上詳詳細細的列出來,根據這些方程式,可以利用元素周期表中一百多種的基本元素,人工製造出人的任何一種感覺。不過真要實施這種技術以目前的科技來說難度太大,因為任何一個簡短的“感覺”,從發生到被大腦識別,列出的方程式估計有數億個之多,這是個驚人的數量!
不管怎樣,我堅信在未來的某一天,與之相關的技術一定會啟動,它的益絕對大於弊!
在觸覺係統中,參與的生物激素太多,單種激素通常具備多種功能,拿雌性激素來說,男性變性人靠單純的注入雌性激素,就可以把整個人身體的發育、皮膚的光滑度、走路方式、性取向、思維模式等方麵極度的偏向於女性化,這非常令我吃驚!在我暫時沒有了解足夠多的生物激素前,我不想對觸覺係統有關問題提出太多意見,雖然還有很多想法,但不得不就此很倉促的結束對觸覺係統的解析,以免對化學生物學的研究方向造成誤導。
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