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当我还是一名神经解剖学学生的时候,曾解剖过一颗装在半加仑桶内的人脑。我们的实验室手册绘制出了大脑的原位图,那是沿中线切开的半颗爱尔兰老人的头颅,图谱画出了各个部位正常工作时该有的样子。我和实验室的合作伙伴花了整整一个学期,层层剥开那颗头颅,了解它所积累的经历。我们用拉丁语和希腊语给出粗略的轮廓标签。在考试中,我们可能会在脑桥和延髓的小分区里寻找如针一般的细小结构,可能会被要求描绘出小孩碰到热炉后瞬间缩手时的信息流。
这正是神经科学的魅力:它提供了一份用经验绘制的图谱,一份用柳叶刀和稳健的双手打开的图谱。那年我21岁,在这张美妙的图谱面前快要窒息。
大概过了一年,我加入了几名研究生的午后活动,在小河中捕捞各式各样的鱼,任水流亲吻过我们的脚踝和腰间。带领我们的是一位见解独特、思维灵活的鱼类学教授,他手把手教我怎样使用围网:把手放在合适的位置上,倾斜渔网,让它在我的身后漂荡。他向我演示如何在水里移动,把鱼儿赶进渔网中去。尽管我完全是个门外汉,但他仍然悉心指导。我正看着费米利恩河在伊利诺伊的平原蜿蜒,他转过头问我:“你是个神经生物学家对吧,那你告诉我:为何这水流会如此迷人?”
或许是因为那溪水潺涓、浮光跃金,时而平静时而捉摸不定,我把这个答案留在了心里。那时的我们没有意料到,在今后的20年里,我们会继续讨论他这个奇怪的问题,以及当时尴尬的沉默。
也许我们太羞于谈论自己的奇思妙想。神经科学家想要的不仅仅是绘制大脑的“通航水域”,条条支流,潺潺涟漪。我们对大脑中负责情爱与欲望的区域完成了元分析。可即便我们能绘制出爱和欲望的“地形图”,那又有什么意义呢?正如沃尔特·惠特曼(WaltWhitman)所写:“你们掌握的那些事实很有用,但它们并不是我的信仰。”我们是否真能明白,为何刹那间的触碰会让心脏狂跳不止;为何那一瞬间的接合,会感觉像是过了好几个世纪?答案应该始于皮肤,止于诗歌。
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19世纪末,苏格兰医生亨利·福尔德斯(HenryFaulds)在日本海滩漫步时,发现陶器碎片中留有史前工匠的指痕。当代陶艺通过类似方法制作的壶器可以展现更多的细节,这让他开始注意人手之间的微妙差异。当时的博物学家通常在叶子表层刷上薄层印刷油墨,把植物的纹路转印到纸上,以记录异国蕨类植物的微妙形态。福尔德斯对手指和手掌的复杂纹路做了类似的记录,发现他的朋友和同事们都不一样。
年,福尔德斯发表了他的发现,并在提出将手印运用到犯罪学中。他建议使用不同颜色的墨水把手印印在玻璃上,重叠处就可以利用幻灯投影出来。从烟灰或血液中采集到的信息可用于确定或排除嫌疑人,而残缺无头尸体的身份也可以因此而得以鉴别。
福尔德斯很快收到了威廉·赫歇尔爵士(SirWilliamHerschel)的回应:他已经开始用指纹识别孟加拉国的囚犯和抚恤金领取者。赫歇尔把收集到的大量指纹数据传递给了弗朗西斯·高尔顿(SirFrancisGalton)。高尔顿是查尔斯·达尔文的表亲,同时也是数据统计的先驱。年,高尔顿比较了指尖中央球部的斗形、箕形和弓形纹路,在这个小小的三角区域里,细纹交汇于一点,发出无数种排列组合。高尔顿估计出现两枚指纹相同的概率大约是六十四亿分之一。显然,我们的手纹线和指纹的组合比世界上存在的手指的数量还要多的多。至此,在进化过程中产生的指纹似乎已成为身份的代名词。
“
神经末梢中电压的每一次跳跃,都能带来一分微小而确定的愉悦。
指纹拥有多样性,也就意味着同样存在恒常性。做个小实验:舔一下手指,就像你看书翻页时做的那样。你会本能地舔在手指捏住轻小物体的地方,在这个区域的中央,绕着中心一圈圈堆砌起来的脊线和凹纹,正是指纹的重要组成部分。如果你在物体上往任意方向移动手指,物体将沿垂直于指纹脊线的方向运动,这样能保证摩擦力作用在每一条脊线上,好似推墙一样。指尖中心的球形部分包含了最精细、最密集的脊线。如果你沿着手指往掌心看,可以清楚地发现脊线越来越宽。我们手指上最最精细的脊线正好位于我们手指最先触碰到物体的区域中央,这绝非巧合——那里同样也是触觉神经末梢最密集的地方。回想一下你是如何爱抚恋人的——指尖慢慢地滑过皮肤,抑或展开手掌,最大面积接触恋人的肌肤。
—HerbertList,WrestlingBoysattheBalticSea,,MagnumPhotos
我们的手指和手掌受密集分布的感觉神经元控制,它们将压力变化转化为电压。这些感觉神经元根据传递任务的不同,具有各种形态,并以神经科学家的名字命名,如Merkel感受器,Ruffini小体,Meissner小体和Pacini小体等。神经末梢可以根据结构的重量或刚度分为盘、囊或小体。这些结构保证神经末梢或多或少对压力敏感。感受触觉的神经末梢可以埋在皮肤深处,或者处于皮肤表面,当然也可以在指纹的脊部找到它们。
当触觉的压力和深度达到一定程度时,受体神经元的表面变形、细胞拉伸,直到压力大到足以打开相关通道,让盐离子流入和流出细胞。离子流引起的电压变化沿着神经轴索传入脊髓,继而传递到其他神经细胞,最终到达大脑。我们之所以能判断物体的光滑程度和柔韧程度,是因为传递压力分布状况的神经冲动可以快速到达我们的大脑,从而在短时间内分辨触觉的变化。假如没有这种能力,触觉感受就会像半速播放的磁带那样,模糊又粗糙。和其他物种一样,我们通过让“导线”绝缘来达到这一传递速度。神经细胞高度分化,需要伴细胞(