人类本体感觉之谜

海生

本体感觉是身体感知四肢位置的神秘能力，即使在黑暗中，这种感觉也能充分发挥出来。但直到今天，科学家们才刚开始理解它。

一个有关迷失的实验

让我们先来做一个小实验：在你面前放一只水杯，现在请你睁着眼睛用手指触碰几下杯子，以确定杯子的位置，然后闭上眼睛重新试试，看还能不能找到杯子的位置。相信这个任务对你不会有任何困难。

你也许会噘着嘴说：“对谁都不会有困难。”

你可别这么想，对某些人，困难可大啦。法国有位叫萨娜的妇女在一项类似的测试中，完全乱了套。测试是这样：在她面前摆一张桌子，桌上放一只圆筒，圆筒顶部放一只塑料球。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。当睁着眼睛做的时候，一切都不成问题。然后，研究人员让萨娜闭上眼睛，把后者的手指放在塑料球上，接着移回萨娜的鼻子，让她闭上眼睛感觉一下鼻子和塑料球的位置，最后放手并要求她继续闭着眼自己再做一遍这个动作。结果，塑料球的位置好像突然从萨娜的脑海中消失了。她四处摸索，胳膊左右大幅度地挥动。等到她成功抓到塑料球时，看上去也完全像是侥幸。她甚至定位自己脸上的鼻子都有困难，好几次都完全找不对位置。

“那种感觉就像是迷了路一样，”萨娜告诉实验人员。她眼睛闭着的时候，根本不知道自己身体在空间的位置。

丧失本体感觉的人

我们闭上眼睛后，对世界和身体位置的感知并不会消失。这种感觉叫做“本体感觉”，是一种对四肢位置和身体空间位置的意识。和其他感官（视觉、听觉等）一样，本体感觉也有助于我们的大脑导航。科学家有时称其为“第六感”。

本体感觉在一个关键方面与其他感觉存在差异：眼睛会失明，耳朵会失聪，而且失明、失聪的大有人在;但本体感觉永远不会关闭，只有极少数例外。

萨娜就是极少数本体感觉关闭的人之一，她的姐姐索森也是。在家的时候，如果突然关了灯，而索森恰好站着，她就很难找到椅子坐下来。这就好像有人把她的眼睛蒙上，又让她转了几个圈，然后放手一样，她完全分不清东西南北。

这对姐妹俩还拥有另一个古怪特征：没有触觉（从下文可知，她们所缺失的，严格地说，是轻微的触觉），触摸的很多东西都无法感知。哪怕睁着眼睛触碰小球，都感觉不到它的存在。

在所有感觉中，触觉和本体感觉很可能是我们了解最少的。不过，过去的十年里，神经科学家对这两种感官工作方式的研究已经取得了重大突破，这有助于我们更全面地了解身体对世界的体验。

小分子，大威力

卡斯滕·波尼曼是一名美国神经科学家。2015年，他给一名患有奇怪疾病的妇女做检查。这位妇女18岁，她在7岁时才学会走路。现在，她也只有看着脚才能行走，如果让她闭上眼睛站着，就会摔倒在地。也就是说，只有在睁眼看着的时候，她才能保持自己身体的平衡。

波尼曼在给她做检查时，意识到她没有本体感觉。此外，她闭着眼睛，就感觉不到医生轻轻地移动她的手指。这种触觉丧失的现象不止出现在她的手指，肘部、肩部、臀部，移动她身体的任何关节部位，她都感觉不到。

为了弄清楚这个症状出现的原因，波尼曼的团队对这位女性的整个基因组展开了测序工作，结果发现，在她身上，负责一个名为“piezo2”的触觉感受器的基因发生了突变，导致全身的piezo2触觉感受器失效了。

各种感受器在我们身上扮演了重要角色。比如，我们要能看到光，那得借助视觉感受器;要闻到气味，得借助鼻腔里的嗅觉感受器……感受器受到刺激后，产生电信号，电信号沿着与之相连的各类神经（比如与视觉感受器相连的是视神经）传入大脑，外部世界才能为我们所感知。如果说，神经是把来自外部的信息传输到大脑的导线，那么这些感受器就是把外部刺激转变成电信号的地方。

研究人员发现了两种新的触觉感受器：piezo1和piezo2。当含有这两种感受器的细胞受挤压拉伸时，piezo感受器就受到刺激，释放出电脉冲。两者又有分工。piezo1感受器“主内”，负责监测来自身体内部的挤压，比如血压;piezo2感受器“主外”，负责感受来自身体外部的挤压。进一步的研究表明，piezo2感受器是一种对触觉和本体感觉都非常重要的分子，是一扇大门，只有过了这道门，外部的挤压才能被我们感知。

萨娜、索森与波尼曼的病人一样，生来就带有一种导致piezo2失效的基因突变。这给她俩造成了终身的本体感觉、触觉以及运动障碍。她们只能稍微走走路，要想像正常人那样到处转转只能借助电动轮椅。她们根本就没有体验过拥有本体感受的人生，而且还以为所有人都跟她们一样，直到接受测试才知道了自己的与众不同。

截至目前，研究人员已经发现了12个piezo2感受器失效的病例。

人类的触觉之谜

谈到本体感觉，我们不能不先谈一谈我们的触觉。因为所有感觉中，触觉跟本体感觉关系最为密切，甚至两者有一部分功能是重叠的。

人类的触觉是一种非常复杂的感觉，因为它有很多种形式，每一种都仰仗稍有不同的神经系统和感受器系统。

例如，冷和热的感觉与轻微触碰的感觉所涉及的神经就不同，使用的感受器也不同。瘙痒和触摸涉及的神经和感受器也不同。此外，还有一些触觉取决于环境。想想这个情况：你穿某件T恤的时间越久，你身体对它的感觉就越弱，因此你就越意识不到它的存在;但在晒伤之后穿同样这件T恤，你可能又强烈地感觉到它的存在了。

没有了piezo2的萨娜和索森两姐妹，无法感知轻微的触碰，尤其是作用在她们双手和手指上的那些。譬如，她们经常把手伸进钱包后，觉得手上拿到了东西就把手抽出来，结果却发现并没有拿到任何东西。

不过，她们可以感受冷和热，对疼痛也有感觉。值得注意的是，她们还能感受到刺疼——刺疼是一种由触碰产生的感觉，按理说她们是不可能感觉到的。

索森的爱好是射击。她在武器的扳机上装了一个边缘尖锐的长方形物体。这样一来，当她的手指碰到这个尖锐物边缘，产生一阵刺痛感的时候，就扣下扳机。

由此可知，由手指碰触尖锐物而产生的刺痛感，肯定是通过piezo2以外的感受器进入神经系统的，但这种感受器我们还没发现。想想多么不可思议：哪怕我们正常人，对轻微碰触和强烈碰触的感受，也是由皮肤上不同的感受器来完成的。

本体感觉之谜

触觉很复杂，本体感觉可能比触觉还复杂。

人体所有肌肉的深处都是一种叫做“肌梭”的纤维，这些纤维和神经束记录着肌肉的伸展情况。你会在肌肉束的神经末梢上找到piezo2感受器。当肌肉伸缩时，peizo2就会把所有这些信息传输到脊髓上以确定四肢的位置。

我们身体中的每块肌肉无时无刻不在释放这类信息，这堪称神奇。这使我们在站立或坐着时能保持平衡，这都是我们的身体在下意识中完成的。换句话说，我们的神经系统在没有意识参与的情况下，通过某种方式就处理了大量数据。

就想想坐直这个动作吧。坐直时，背部的所有肌肉都必须释放正确的信息以保证脊椎所有骨头排列成直线。那些缺少piezo2的病人就做不到这点。他们坐着时脊柱侧凸，因为他们的背部肌肉不会发出信息告诉大脑让脊椎所有骨头排成直线。

正是因为这些本体感觉信息的处理不需要经过意识，所以我们的意识才能腾出手来，处理像思考、学习这类更重要的事情。打个比方，假如一个人必须眼睛时刻盯着自己的脚才能走路，那走路的时候还能做别的事情么（比如观察敌情、欣赏风景）？

但是，正常人的大脑能如此轻松地把所有本体感觉信息源整合到了一起，它是怎么做到的，这仍然是一个相当大的谜团。

缺少了本体感受提供的输入信息，萨娜和索森必须努力集中精神才能避免迷失方向。有的时候，只是头发飘到眼前都能让她们丢失身体的位置感。如果有人离她们的脸庞太近，挡住了周边视线，也会出现类似的情况。这就意味着，如果她们想亲吻别人，就要极度努力地集中注意力。

大脑如何弥补本体感觉的缺失？

正如视觉、听觉、嗅觉和触觉等信息，我们的本体感觉也参与了大脑中意识的形成。我们不妨把大脑创造意识的过程想象成魔法师搅拌药剂。这个魔法师从我们的身体中拿走各种感觉，同我们的思绪、情感、记忆等混合在一起“一锅炖”，就产生了一种被称为“意识”的全新的东西。

假如一锅炖的是食物，那么少了一种菜或一种佐料，最后炖出来的味道肯定有所不同。但人类的思维似乎拥有不可思议的弹性，就算缺少了某种成分，最终得到的“意识”不一定就不一样。譬如，萨娜和索森都缺少了来自piezo2感受器的信息，但她们的意识与其他人并没有什么两样。这说明，有某种弥补机制在起作用。

就像目盲往往会让耳朵更敏锐一样，萨娜和索森也会运用自己的其他感觉弥补本体感觉的缺失。譬如，她们在闭着眼伸手够桌上的圆筒时，会努力感受附近的温度变化。她记得接触小球时会有变冷的感觉，所以总想找出温度较低的那个地点。而这种温度的微小变化，常人是难以感觉到的。

此外，姐妹俩的大脑照样能产生有关身体的图像。只不过，她俩必须运用像视觉这样的其他输入（她们睁着眼睛能跟常人一样轻松完成本文开头的实验，就是完全靠着视觉信息来定位塑料球和自己鼻子的位置的），或者像冷热或疼痛这样的其他感觉。但她们的大脑在构建身体图像时，是如何补偿本体感覺信息的缺失的呢？这依然是有待研究的一个谜。

制造完美的假肢

这项研究给我们带来很多启发，或许未来还会有实际的应用。

科学家普遍把触觉和本体感受视作不同系统。但这两种感官在某种程度上是重叠的。皮肤中的感受器有助于我们掌握四肢的位置。行走时，你每迈一步，脚上的所有这些压力感受器都会激活，这就给大脑传递了身体的位置信息。

类似的，还有很多很多这样的输入信号进入我们的感官系统，它们给予我们反馈，并告知大脑身体在干什么。了解这中间的工作机制，有助于我们建造更好的机器，譬如，制造由患者神经系统直接控制的假肢。

目前，假肢获得的信息都是单向的，即只从截肢患者的大脑获得指令，指挥假肢运动。在这方面，我们已经做得相当出色。但是，我们还做不到从假肢拿回感觉信息，并反馈给大脑。

换句话说，目前假肢完全是被动地执行大脑的指令，假如有一天我们制造出有感觉的，能向大脑“报告”的假肢，那这样的技术就完美了。