王晓东：探索触觉世界中的乐与忧

　　新浪财经讯  主题为“和而不同，思想无界”的 CC讲坛第43期演讲于2021年6月19日在北京举行。来自浙江大学医学院脑科学与脑医学学院教授王晓东出席并以《探索触觉世界中的乐与忧》为题发表演讲。

　　以下为演讲全文：

　　我们生活在一个多姿多彩、有滋有味的世界中。通过我们的视觉、我们的听觉、嗅觉、味觉以及触觉，我们得以感受万物的颜色、形状、声音、质地等等。此时此刻在座各位正在听我讲解，这个时候实际上我们各位的视觉系统正在积极作用，此外各位对着我或者说是大屏幕，也是做到目不转睛，这是视觉系统在发挥作用、此外我们还会在不经意间去留意到这个房间的一些特殊的气息，这是我们的嗅觉在蠢蠢欲动，不过今天的主题都不是这些，那么今天的主题是什么？

　　首先我带大家看一组照片。从第一行照片我们可以看到志愿军和老妈妈脸上的喜悦，我们可以看到一对医护人员的热情拥抱；对第二行照片，我们并看不到当事人面部的表情，但是也能从瞬间推测到这是非常亲密关系、非常好的人之间的信任和互动。

　　这组照片有一个共性和一个主题，它都是展示的亲密之间的接触和互动，这就是我今天要讲的第一个主题—触觉。

　　触觉实际上是一个我们经常忽略的感觉，存在感不是很高，但实际上从胚胎期开始触觉就一直发挥着重要的作用。大家可能注意到负责感受视听味嗅这些感觉的感受器，都分布在我们的五官，但是感知触觉的地方在哪？遍布我们全身，每一寸肌肤下面都分布着大量的触觉感受器和神经末梢。

　　那么下面我们就来重新发现触觉，或者说我们去重温触觉。大家可以暂时把手机放下来，拿出我们的右手来抚摸一下我们的左前臂，来试一试，从手腕方向向肩膀方向去抚摸，不用太快，轻轻地，关键是你抚摸的过程中，你注意感受一下这种抚摸给您带来的感受。

　　我给大家留两个问题，大家不必回答，第一个就是这种抚摸是不是让您感觉有点舒服，甚至有点愉悦感？第二个问题是您有多久没有这种特殊的感觉了？这个就是我们刚才说的触觉，是我们前臂被抚摸的感受，形成了触觉。当然可能有些人在抚摸的过程中可能感觉到比较温暖，形成了温度觉，还有个别人可能觉得在挠痒痒，比较痒，这是形成了痒觉，有研究发现抚摸前臂引起愉悦感受的适宜速度，在每秒钟1—10厘米范围之间，大家回家之后可以多试试，看看说的对不对。

　　触觉的起始点实际上是非伤害性的这些外力的刺激，作用于我们皮肤下面的一些机械感受器，这些机械感受器身怀绝技，它们负责感受皮肤的凹陷，牵张或者震动，那么这些震动随后被编码成神经冲动，这些神经信息经过神经细胞之间的逐级传递，传递到了我们大脑里的初级躯体感觉皮层。初级躯体感觉皮层再进一步跟其他脑区沟通，让我们形成知觉，或者这个皮层也可以跟调控认知或者情绪的这些脑区相互作用。

　　如果大家想进一步了解关于触觉的一些暖知识和冷知识，我推荐大家阅读美国著名神经科学学家大卫•林登所写的《触感引擎》。

　　触觉实际上对于物体识别，对于运动控制以及社会交往来说都具有非常重要的意义。我们可以简单说它具有两大方面的生理意义。

　　第一个触觉具有辨识性意义。借助触觉我们才能得以分辨丝绸的柔滑、麻布的粗糙，才能去分辨纸张的厚薄和卵石的大小；

　　触觉也具有情感性意义。触觉实际上对人与人之间的交往非常重要，不管是东方还是西方文化，“触”都有表示距离的意思，比如说我们跟其他人沟通交流，我们可以说“接触”，对吧？英文可以说“get in touch”；在人与人之间，来自于母亲的触觉，可以让子女感受到舒适和温暖，来自于同伴之间的握手拥抱，可以让大家感到振奋和快乐；在动物和动物之间、以及人和动物之间，也经常有亲密的触觉互动，比如说有些人喜欢养猫养狗，自然也喜欢撸猫撸狗，对吧？在撸的过程中你看很舒服，对吧？人和动物双方都感觉到了这种愉悦和快乐；

　　除了这种情绪性质意义之外，触觉还会直接或者间接地参与到审美等等高级的精神活动。比如说艺术家在创作作品的时候，就特别讲究工具或者乐器的手感，是吧？我们在欣赏画作，尤其是现场看画的时候，我们会除了注重画作的构图也好，色彩也好，还是它的内容，我们还会注意一些关键细节的笔触。同理，我们在聆听音乐的时候，一些关键段落和关键音节，我们会特别注意它们的质感或者颗粒感。

　　现在有很多证据提示，触觉除了上述这些意义之外，它可以积极的去调节我们的认知和情绪，在触觉调节认知和情绪的背后是具有一定的科学道理的。

　　比如说有研究就发现，当一些良性的、非伤害性的触觉作用于我们的皮肤，相应的调节情绪的脑区会被激活，比如说岛叶、前额叶，那么通过激活这些脑区，触觉可以发挥促进认知发育，缓解压抑情绪的功能。

　　反过来说，有一些触觉感知的障碍或者触觉信息加工的异常，和一些神经精神疾病密切相关，这些疾病孤独症谱系障碍以及应激相关的精神障碍。不管是在胚胎期还是在幼年期，人类的大脑实际上发育得非常快，一个发育的关键期。

　　在我从博士、博士后期间开始，我就研究应激和精神健康相关的工作。应激，通俗来说就是压力，这是我们今天要讲的第二个主题。

　　压力或者应激可谓自古有之，古往今来，人们从小到大都会经历各种各样的应激。比如说现代人会有这些升学压力、就业压力、家庭压力，等下一代生出来以后，再反复循环这些压力。我们可能平时过多去强调压力的这些负面作用，但压力作用于人本身，是一个双刃剑。如果是一个低度或者说是一个中度的、短期的压力，实际上可以让我们更好的集中精力和资源来让我们应对各种挑战，只有长期的、高强度的应激才会影响我们的认知情绪，损害精神健康，比如说早年应激，暴露于发育期的这些应激，它是多种神经精神障碍的关键风险因素。

　　我在完成博士后工作回国之前，我的博士后导师给我送上了这样一本书，当然这是英文的还没有中译版，叫《Love at Goon Park： Harry Harlow and the Science of Affection》，这本书不仅是关于心理学家哈利·哈洛的一个传记，而且是关于早年应激联系历史的一个经典的回顾。

　　在这儿我也想把早年应激研究的历史上的两个著名的实验跟大家去分享。在上个世纪50年代末，美国威斯康星大学的心理学家哈利·哈洛教授开展了一系列替代母亲实验，这个实验的核心部分是这样，这个恒河猴在刚刚出生之后，没多久当天就跟母猴分离，被团队带到了一个单独的笼子里。这个笼子里有两个假的替代母亲，一个是铁丝母亲，它是金属网做的，另一个是在金属网的基础上覆盖了一层毛绒绒的毯子，我们姑且称之为毛绒母亲。然后小猴子就被分为两组，第一组小猴子是铁丝母亲来提供乳汁，另外一组小猴子是由毛绒母亲来提供乳汁。哈洛团队就惊奇地发现，在经过了十几天之后，小猴子绝大部分时间都会攀附在表面上一点生机没有，但是毛茸茸的这个假妈妈身上，而不管这个妈妈到底有没有乳汁。所以说乳汁虽然能够提供营养，但是似乎这种能提供毛绒绒、柔顺光滑的触感其实对猴子更加重要，哈洛团队把触感称为接触的舒适感。

　　此外这些研究人员也更进一步做了另外一些实验，他们用了一些玩具去尝试惊吓小猴子，比如说会打鼓的玩具小熊，或者张牙舞爪、面目狰狞、会发出巨大噪音的一个小机器人，在这时候绝大多数的猴子都会选择去奔向自己的毛绒母亲，和毛绒母亲拥抱抚摸，而且在拥抱抚摸之后，小猴子的恐惧反应会得到一定程度的缓解，他们甚至去接近或者去跟这些机器人、跟玩具小熊进行互动。也就是说这种毛茸茸的触感，除了有一种接触的舒适感，还可以有一种给小猴子产生的安全感。当然从今天的角度审视，从伦理上来讲是不太合适的，因此饱受非议的一系列研究，现在的科学家也不再开展类似的工作。

　　第二个经典的实验也是上个世纪50年代末期，由美国俄亥俄州立大学西莫·莱文教授在大鼠里开展的母鼠和幼鼠的互动的实验。这个实验是这样的，一个大大的母鼠底下很多小老鼠，就发现每天如果把这个幼鼠和母鼠分离开15分钟以内，那么可以增加母鼠对幼鼠的舔舐，也就是说这种短暂的分离，在重聚之后可以增加对这些幼年小鼠的触觉刺激，那么这些幼年小鼠在成年之后，它的神经内分泌反应都会明显降低，这是一个良性的表现。而且借助西莫·莱文教授的经典实验，后面的科学家也开展了一些实验，发现幼年期短暂和母鼠分离，从而接受更多舔舐的大鼠在成年以后，除了神经内分泌有变化，它的抗压性能更好，它非常抗压，心里没有压力，第二就是记忆力更好。当然了如果分离持续时间过长，比如说超过15分钟，1—2小时，我们把它叫成一个母婴分离。因为在这个时候母鼠虽然会代偿性地舔舐，但是这种补偿远远不足以去弥补分离期间造成的母爱缺失，那么会长期的影响子女精神发育和行为表现。

　　通过这两个实验，大家可以得到这样的一个初步的结论，实际上来自于父母的这种触觉的刺激，对于亲子之间的互动交流，对于子代的行为发育和精神健康都具有非常重要的作用，的确现在研究也发现了触觉丰富，确实具有促认知抗焦虑的作用，而且揭示了其中的神经生物学机制。

　　我在浙江大学医学院的研究团队主要就是研究早年应激不良效应的机制，我们做了大概十几年。大家可以看到这是我们老鼠的一个模型，右边的老鼠的笼子看起来比较正常，它有一个毛茸茸的筑窝材料，底下有一个非常松软的垫料，但是左边是一个应激的笼子，我们把一些毛绒的筑窝材料减少了75%，也就是说只剩下1/4，然后把垫料变成一个冷冰冰的、质感非常粗糙的金属网，就等于是一个家徒四壁的环境。这个母亲受制于家徒四壁的影响，和子代的互动会变得非常片段化，一会儿出去吃，一会儿出去喝，一会儿给自己梳梳毛等等，就导致了母鼠对子女的触觉，或者说是关爱的量和质都发生了变化。我们发现这些经历过这种早年应激环境的小鼠在成年之后，它们的记忆力确实是不好了，而且情绪确实变得不稳定。随后我们也看了看它们大脑里面的变化，比如就是海马的神经元，兴奋性的神经元，具有这种分型的一个特点，形态特点。那么海马实际上是记忆存储和情绪加工的一个非常重要的脑区，经过早年应激之后，成年以后，老鼠的海马里神经元的结构就会发生变化，比如说突触会变少等等。

　　当然我们去研究早年应激，不光是为了看看到底应激有多么不好，产生了怎么样的表型，我们也要看看它的神经生物学机制，比如说目前我们团队发现神经肽和一些跟细胞粘附相关的一些分子参与到这些作用，那么这些工作还在开展。

　　与此同时，我也在思考有没有什么办法，我们可以缓解早年应激的这些所谓的不良的效应，这个时候我又注意到了或者重新留意到了博士后导师送我那本书，又想到了哈洛的这些实验，然后反观我们的笼子实际上有点相似性，比如说母鼠家徒四壁、筑窝材料显著减少、垫料变成了一个质感非常粗糙的金属网，触觉可能是有点异常，此外母鼠的护理行为变成了非常碎片化，所以我们就推测，在这个过程中，是不是因为幼鼠所接触到的触觉输入异常或者减少，导致了一些相关的行为学的变化，或者说是这种精神不正常的表情，所以我们就开展了相关的实验。现在确实有证据表明这种异常的环境，确实是让小鼠的初级感觉皮层，就是负责触觉加工的皮层，它的活动出现了障碍，这部分工作我们还在推进之中。

　　在这儿我主要介绍另外一个工作，我们就想进一步的大胆地想，是不是我们在成年期给孩子或者给幼鼠更多的触觉刺激，能够逆转早年应激的效应？所谓先天不足，后天能不能补的问题。

　　然后我们就开动脑筋了，因为目前常见的丰富都是做一个非常复杂的丰富，是吧？

　　因为在研究一些感觉丰富和运动锻炼的时候，我们都会用到环境丰富的模型，比如说大笼子里面住了好多只老鼠，大家共处一室，社会交流非常多，另外里边好多玩具，有乐高模型、有管子、跑轮，大家可以看到小老鼠特别喜欢跑这个轮，特别喜欢钻管子，但是这是一个多模态或者说多维度的环境丰富模型，我们现在想做就是把触觉的因素从中剥离出来去研究，怎么做，这也是个难题。

　　我们也注意到之前有研究人员是采用用手去摸或者用刷子刷这种方式去做，我们最开始上手也是这样做的，但是一旦做起来发现有问题，因为手摸的力道不好掌握、刷的话老鼠会被追着到处跑，所以这种方式你很难大规模的一天24小时不间断去刷，所以可行性是不够的，所以我们团队又开动脑筋，怎么办？我们注意到有些论文或者有些研究者，是通过在笼子里塞上各种各样的物体来增加触觉的刺激，我觉得这是一个好办法，所以我们就去买了有机玻璃珠子，把有机玻璃珠子穿成串，把珠帘再排成排，挂在老鼠的笼子里，这样就等于每一只老鼠就有一个触觉为主题的小乐园“触觉单间”，那么在老鼠平常觅食饮水，包括自由探索的过程中，它就可以接触到这些温和的、非伤害性的触觉刺激。

　　好，我们开始工作了，看看有什么变化。随后我们就发现，短期的触觉丰富实际上确实是没有作用，但是如果这个老鼠，在这种豪华单间里住上了10天半个月，这个时候小鼠对玩具的记忆能力得到显著的提升，记忆力非常好，而且小鼠特别喜欢去探索那些看上去比较危险的情境，焦虑水平也大大降低。

　　此外我们也看了一看小鼠脑子里海马神经元的结构，就发现有一些树突上的树突棘，它是呈蘑菇状的，我们把它叫蘑菇状树突棘。这个树突棘是跟储存记忆密切相关的结构，那么就发现在经过触觉丰富之后，这些蘑菇状的树突棘数量得到增加，也就是说触觉丰富可以在我们的脑子里或者老鼠的脑子里留下了一些印记，那么通过这些印记来进一步操控行为。

　　随后我们就看看这种成年期的触觉丰富到底有没有治疗作用？我们就把应激的小鼠分成了两组，一组不接受成年的触觉丰富，另外一组去接受这种触觉上的丰富环境。我们发现，的确经过触觉丰富之后，应激小鼠就不再有那种认知损害或者焦虑障碍的表现，而且它们海马里的这种树突棘的数量也显著增多。

　　当然大脑实际上是一个非常功能复杂，结构非常精密的系统，我相信还有其他相应的脑区，它的细胞结构，它的脑区之间的交流也会出现相应的改变，那么从而介导这种触觉丰富的作用。

　　我们这个工作是在去年11月发表在《自然 通讯》杂志，当然这只是一篇研究论文，在整个科学文献中可谓沧海一粟。实际上在我们前前后后，也有很多非常重要也非常有意思的研究，比如说确实有人每天在摸大鼠，然后就发现摸完这个大鼠之后，大鼠在面对压力、面对应激的时候，它具有更加积极主动的应对行为；另外临床研究也发现，母亲的抚摸可以让婴幼儿在面对压力的时候，他的神经内分泌反应正常化，在国外经常采用这种护理，叫袋鼠式护理，这是一种肌肤和肌肤直接相贴的皮肤式的护理，它可以促进早产儿身体机能的恢复，促进认知发育；此外对于10岁左右的青少年儿童，如果父母轻轻拍一下孩子的肩膀，那么孩子的社交焦虑也会得到缓解。

　　当然关于触觉、应激以及精神障碍的关系，还有很多问题值得探索，确实在我们的触觉世界里边，有喜就有忧，有正就有负。之前提到很多精神疾病可能跟触觉障碍有一点关系，比如说在美国的越战老兵里，有一些人得了这种创伤后的应激障碍，他对战争场面总是在不断的回想，那么你可以看到这些老兵在接受这些非伤害性的触觉的刺激的时候，他们的初级躯体感觉皮层明显不活跃，也就是说对触觉的感知降低了。

　　反之还有一些神经精神疾病，神经发育性的疾病，比如说孤独症，现在有很多临床表明，孤独症很可能是跟触觉过度敏感有关。比如说有研究者就是在孤独症的小鼠模型里，去阻断外周神经元的活动，用的是这种叫异四氢烟酸，它的作用是一种抑制性受体的激动剂，减弱外周触觉的输入，发现减弱外周触觉输入以后，孤独症小鼠在长大之后，社会行为得到恢复，焦虑水平回归正常，这种药物也是给孤独症的治疗带来了一些曙光，相关的触觉障碍和精神疾病还有更多的问题等待我们探索。

　　实际上触觉和生活也是密切相关的，我认为在触觉领域进行一些产品开发或者近似应用，实际上是大有可为、前景广阔的一个领域。比如说日本的设计师就是在水果饮料的包装盒上，引入了相应水果的触觉元素。

　　从另一方面来讲，实际上人类现在面临的问题并不是触觉是不是足够丰富，而是我们所有的活动几乎都被一种单调的活动所统治。比如说在刚刚过去的购物节，你如果去购物平台去搜索“触”这个字，你会得到的所有的结果基本上都是跟“触”有关的一些产品，比如说触控笔、平板电脑或者智能手机，当然了如果你再出后面加个“觉”字，这个结果会正常化一些。

　　但不管怎么说，我们似乎进入了一个被触屏设备所统治的时代，就连动物园里的大猩猩，包括我们实验室的老鼠，都开始使用触屏设备，这个时候我们是不是应该考虑对触觉的分配做一下重新的解释。比如说在最近十几年来，触觉设备确实给我们的生活带来了很多快乐和便捷，但是我觉得现在是时候是让我们的触觉解放一下，回归到它最本源的施展空间，让我们去体会那些非常稀松平常但却弥足珍贵的瞬间。

　　比如说我们是不是可以把触觉从人机的互动中解放出来，去贡献给人与人的互动；我们有没有决心放下手机、去关上电视，跟身边的亲朋好友分享触觉的美好体验；尤其是长辈父母，每次回家，我们都会看到父母眼睛变得昏花，可能我们讲话听不太清楚，而且口味变得非常重，这个时候我们是不是跟父母来个热烈的拥抱，跟他们去分享美好的触觉体验？

　　其实人类在触觉互动上面想了很多方法，作为一个智商高度发达、高度社会化的动物，我们触觉的互动方式不仅仅限之前所说的握手、拍肩膀或者拥抱，其实有很多的其他的互动方式，比如说我们有击掌相庆，还有击肘相庆，有些运动员还会采用撞胸的庆祝方式，当然我觉得其实触觉遍布全身，感受器遍布全身，实际上我们还可以开动脑筋去想更多的这种触觉的交流方式，所以我建议今天大家回家之后，跟自己的父母，或者跟自己的子女来个热烈拥抱，通过这种触觉互动的方式，让触觉在我们的脑中激荡回响，让触觉去缓解压力，消除忧伤，谢谢大家。

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责任编辑：梁斌 SF055