چرا انگشت ها در حمام چروک می شوند؟ به گزارش آزمایشگاه رادین، برای نزدیک به یک قرن، علم پدیده چروک شدن پوست انگشتان در آب را ناشی از فرایند غیرفعال اسمز می دانست. اما یافته های نوین عصب شناسی و زیست شناسی تکاملی فاش کرده اند که این پدیده، یک واکنش فعال و هوشمندانه از جانب سیستم عصبی خودکار بدن است که به نیاکان ما در بقا، جمع آوری غذا و حفظ تعادل در محیط های مرطوب کمک می کرده است. تینا مزدکی_چروک شدن انگشتان دست و پا بعد از غوطه ور شدن در آب، یکی از آن پدیده های عجیب زیست شناسی است که برای مدتی طولانی جلوی چشمان ما قرار داشته، اما کمتر کسی به شکل جدی به چرایی آن فکر کرده است. توجیهی که به شکل گسترده میان مردم پذیرفته شده بود، این بود که پوست بطور غیرفعال آب را جذب می کند، متورم می شود و بنابراین چروک برمی دارد؛ فرضیه ای که بخش عمده ای از قرن بیستم را بدون چالش پشت سر گذاشت. این پایداری به سبب قوی بودن شواهد این فرضیه نبود، بلکه به این خاطر بود که هیچ کس هیچگاه آنرا بطور دقیق و سخت گیرانه آزمایش نکرده بود. وقتی پژوهشگران سر انجام این پدیده را زیر ذره بین قرار دادند، به نتایج بسیار جذاب تری دست یافتند: این پدیده یک واکنش فعال عصب محور است که نشانه های ریخت شناختی آن با سازگاری تکاملی هماهنگی دارد، در وضعیت محیطی خاص مزایای عملکردی قابل سنجشی ارائه می کند و حتی پزشکی مدرن حدودا بطور تصادفی متوجه کاربرد بالینی و تشخیصی آن شده است. داستان این کشف از یک مشاهده ی نورولوژیکِ نادیده گرفته شده در دهه ۱۹۳۰ شروع می شود، از مسیر سیستم عصبی سمپاتیک عبور می کند و در نهایت – مانند خیلی از پرسش ها در زیست شناسی تکاملی انسان – در جایی در حاشیه های مرطوب گذشته اجدادی ما تمام می شود. هنگام خیس شدن چه اتفاقی برای انگشتان ما می افتد؟ توجیه مبتنی بر پروسه اسمز (یعنی این که پوست آب جذب می کند، متورم می شود و جمع می شود) به اندازه ای شهودی و ساده بود که توانست بیشتر سالهای قرن بیستم را بدون رقیب سپری کند. اما مشخص شد که این فرضیه بطورکامل اشتباه است. یک مطالعه مدل سازی بیومکانیکی در سال ۲۰۱۶ نشان داد که ایجاد الگوهای چروکی که ما در واقعیت روی انگشتان خود مشاهده می نماییم، تنها بوسیله تورم غیرفعال، نیازمند آنست که حجم پوست حداقل ۲۰ درصد فراتر از حجم طبیعی خود منبسط شود؛ اتفاقی که در واقعیت هیچگاه رخ نمی دهد. در عین حال، آن چه که این باور غلط را به گونه ای ملموس تر و عینی تر در هم شکست، مشاهداتی بود که در دهه ۱۹۳۰ انجام شد اما در آن زمان توجه چندانی به آن جلب نگردید: پوست انگشتان بیمارانی که اعصاب محیطی آنها قطع شده بود، در آب چروک نمی شد. پوست آنها فارغ از این که چه مدت در آب غوطه ور بماند، بطورکامل صاف باقی می ماند. این واقعیت عجیب برای دهه ها نادیده گرفته شد، تا این که پژوهشگران سر انجام به مفهوم و پیامد مهم آن پی بردند: اگر صدمه عصبی مانع از چروک شدن پوست می شود، پس سیستم عصبی یک تماشاگر بی تفاوت نیست، بلکه دقیقاً همان ساز و کار اصلی و پشت صحنه این پدیده است. در حقیقت، آن چه اتفاق می افتد اینست که وقتی نوک انگشتان شما زیر آب می روند، مقادیر کمی آب وارد مجاری عرق در سطح پوست می شود. این امر سیگنالی را بوسیله فیبرهای عصبی حسی به سیستم عصبی خودکار (به طور مشخص شاخه سمپاتیک) ارسال می کند؛ یعنی همان سیستمی که ضربان قلب، واکنش تعریق و گشاد شدن مردمک چشم شما را تنظیم می کند. آن سیستم فورا یک فرمان بازگشتی صادر می کند: «منقبض شو!» رگ های خونی زیر پوست به سرعت تنگ می شوند. درنتیجه، حجم بافت کاهش پیدا می کند. پوست که حمایت داخلی خودرا از دست داده است، در امتداد خطوطی که توسط ساختار عروقی زیرین تعیین می شود، به سوی داخل فرو می ریزد و بدین سان چروک ها شکل می گیرند. این پروسه امروزه در عصب شناسی بالینی بعنوان یک آزمایش ساده و غیرتهاجمی استفاده می شود: دست بیمار به مدت ۳۰ دقیقه در آب گرم قرار می گیرد و میزان چروکیدگی آن ارزیابی می شود. عدم ایجاد چروک (یا کاهش آن) نشان دهنده صدمه دیدن عصب سمپاتیک است. به این ترتیب، انگشتان چروکیده شما، علاوه بر وظایف دیگر، یک ابزار تشخیصی پزشکی به شمار می روند. نکته ای که این مورد را جذاب تر می کند، محل وقوع این چروکیدگی است. این اتفاق روی ساعد شما رخ نمی دهد، روی شانه یا حتی پشت دست شما هم ظاهر نمی شود؛ بلکه فقط در کف دست ها، نوک انگشتان دست و کف پاها ایجاد می شود. این بخش ها همان پوست بدون مو (Glabrous skin) یا سطوحی هستند که با اشیاء و زمین تماس پیدا می کنند. این خاصیت آناتومیکِ منحصربه فرد، در واقع نشانه ای از عملکرد هدفمند سیستم عصبی است؛ چونکه پروسه تکامل به ندرت یک واکنش پیچیده و با هزینه متابولیکی بالا را بدون دلیل و دقیقاً در مناطق مناسب حفظ می نماید.آیا انگشتان چروکیده به ما در محیط های آبی کمک می کنند؟ در یک مطالعه که در سال ۲۰۱۳ در نشریه علمی «Biology Letters» انتشار یافت، پژوهشگران این پرسش را بصورت تجربی آزمایش کردند. از بیست داوطلب که دست هایشان یا به مدت ۳۰ دقیقه در آب خیس خورده بود و یا بطورکامل خشک بود، خواسته شد تا تیله های خیس را با حداکثر سرعت ممکن از یک ظرف به ظرف دیگر منتقل کنند. شرکت کنندگانی که انگشتانشان چروکیده شده بود، وظیفه جابجایی اشیای مرطوب را ۱۲ درصد سریع تر انجام دادند. اما وقتی همین آزمایش با اشیای خشک تکرار شد، انگشتان چروکیده هیچ مزیت یا برتری خاصی ایجاد نکردند. خاصیت خاص این نتیجه – یعنی بهبود عملکرد فقط و فقط در وضعیت مرطوب – دقیقاً همان چیزی است که فرضیه تکاملی و سازگاری پیشبینی می کند و یک توضیح تصادفی به سادگی نمی تواند آنرا توجیه کند. یک مطالعه متعاقب، این یافته را به مکانیک چنگ زدن و گرفتن اشیاء تعمیم داد و نیروی مورد نیاز برای نگه داشتن پایدار یک جسم مرطوب را اندازه گیری نمود. شرکت کنندگانی که انگشتان چروکیده داشتند، از نظر کاراییِ گرفتن جسم، بطورکامل با آنهایی که دست هایشان بطورکامل خشک بود برابری می کردند. در مقابل، شرکت کنندگانی که دست هایشان خیس بود اما چروکیده نشده بود، برای حفظ همان میزان چسبندگی و نگه داشتن جسم، به نیروی به مراتب بیشتری نیاز داشتند؛ بعبارت دیگر، دست های آنها کار بیشتری انجام می داد تا نتیجه کمتری بگیرد. بنابراین، این چروک ها فقط کانال هایی تزیینی نیستند، بلکه نقشی ساختاری و تحمل کننده بار را ایفا می کنند (مانند آج های روی لاستیک ماشین که آب را هدایت می کنند تا از لیز خوردن جلوگیری شود). پیامد اکولوژیکی و محیط زیستی این مورد واضح است: این واکنش چروکیدگی برای انسان های اولیه (هومینین ها) که درحال جمع آوری غذا از میان پوشش گیاهی مرطوب یا رودخانه ها بودند، مستقیماً مفید بوده است؛ یعنی دقیقاً در موقعیت هایی که پوست بدون موی دست و پا با سطوح غوطه ور در آب یا لغزنده از باران برخورد می کند و تفاوت بین یک چنگ زدن محکم یا ناموفق، می تواند نتایج حیاتی برای بقا داشته باشد. این رفلکس یک پدیده آزمایشگاهی صرف نیست، بلکه با یک محیط انتخابی خاص و تکرارشونده در تاریخ تکامل ما مطابقت دارد. البته در این بین دو نکته قابل تامل وجود دارد: تعدادی از مطالعات تکرار این نتایج را در حالی که از شرکت کنندگان خواسته شده بود اشیای خیس، کوچک و سبک را جابجا کنند، با چالش روبرو کرده اند. این یک چالش واقعی برای جهانی بودن فرضیه چسبندگی است که احتمالا با این واقعیت توضیح داده می شود که اشیای کوچک و سبک در هر صورت برای جابجایی نیازمند اصطکاک چندانی نیستند. همین طور این اعتراض کلی فلسفی از نظر فنی بازهم معتبر است که نشان دادن این که یک خاصیت عملکردی را بهبود می بخشد، بطور قطعی ثابت نمی کند که آن خاصیت فقط برای همان عملکرد انتخاب و تکامل یافته است. بحث علمی هنوز بطورکامل بسته نشده است، اما هم گراییِ مورفولوژی ساختاری، داده های عملکرد رفتاری و آناتومیِ فوق العاده خاصِ محل وقوع چروکیدگی، فرضیه سازگاری تکاملی را به منسجم ترین پاسخ در دسترس تبدیل میکند. الگوی چروکیدگی انگشتان شما منحصربه فرد است در سال ۲۰۲۵، مطالعه ای در نشریه علمی «Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials» جزئیات ساختاری مهم دیگری را به این پدیده اضافه کرد. از آنجاییکه رگ های خونی منقبض شونده در زمان غوطه وری در آب در جای خود ثابت هستند، توپوگرافی و نقشه چروک های حاصل (یعنی مسیر دقیقی که هر کانال و شیار روی یک انگشت مشخص طی می کند) در دفعات مختلف غوطه وری بطورکامل یکسان و تکرارپذیر است. این الگوی چروکیدگی ثابت و تکرارپذیر است و پژوهشگران پیشبینی می کنند که این الگو می تواند برای هر فرد منحصربه فرد باشد؛ موضوعی که کاربردهای بالقوه جرم شناسی، پزشکی قانونی و بیومتریک را بهمراه دارد. به این ترتیب، ساختار چروکی که برای بهبود چسبندگی در وضعیت مرطوب تکامل یافته است، بطور جانبی بعنوان یک نشانگر هویتی هم عمل می کند که تنها در وضعیت محیطی خاصی که در ابتدا سبب انتخاب و پدید آمدن آن شده، خودرا نشان میدهد. در پایان، توجه به هم گرایی این شواهد بسیار باارزش است: ما با یک واکنش رفلکسی مواجه هستیم که دقیقاً محدود به سطوح آناتومیک مناسب (کف دست و پا) است، ازطریق یک محرک محیطی خاص (آب) فعال می شود، الگوی تخلیه و هدایت آبِ هندسی و ثابتی بوجود می آورد و بطور تجربی کارآیی گرفتن اشیاء را در وضعیت مرطوب بهبود می بخشد. این مجموعه از شواهد، فرضیه تکامل و سازگاری انسان با محیط را به قوی ترین گزینه ی علمی تبدیل میکند. منبع: forbes منبع: radinlab.ir 5.0 / 5 7 1405/04/09 22:11:07 تگهای خبر: ابزار , ارز , پزشك , پزشكی X این مطلب را می پسندید؟ (1) (0) تازه ترین مطالب مرتبط مستند کشور دوست با تأکید بر روایت کادر درمان در جنگ رمضان چرا معده خودش را هضم نمی کند؟ دست خط شما می تواند از وضعیت مغزتان خبر بدهد چرا انگشت ها در حمام چروک می شوند؟ نظرات بینندگان در مورد این مطلب لطفا شما هم در مورد این مطلب نظر دهید = ۴ بعلاوه ۴ ارسال نظر