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光是如何导致打喷嚏的?

2022-07-29秋菊

奥秘(创新大赛) 2022年6期
关键词:三叉神经脑干视神经

●秋菊 译/编

我们都知道,当鼻子有异物的时候我们就会打喷嚏。可是,为什么有人只是看见光也会打喷嚏呢?其实,这种特殊的打喷嚏反应被科学家们形象地称之为“光喷嚏”。据悉,光喷嚏影响了大约四分之一的人。科学家们正试图揭开光喷嚏的神秘面纱。

亚里士多德和培根的研究

“通常在打喷嚏之前会有一种痒的感觉,而且打喷嚏不是立即的。”牛津大学实验心理学家曼纽尔·斯皮岑说,他已经启动了一项研究。“在接触光线之前,在黑暗中待过一段时间似乎是打喷嚏的一个原因。”一个特别的触发点是从黑暗的建筑走到明亮的户外。

早在古希腊时期,亚里士多德就开始研究“看见光就想打喷嚏”的现象,在《问题之书》中提到过:为什么太阳的热量会引发打喷嚏?他的假设是太阳的热量使得鼻子里面出了汗;鼻子里面有汗,就像有异物一样,我们通过打喷嚏来除去鼻子中的水分。大家对亚里士多德的这个想法深信不疑。直到16世纪的时候,弗朗西斯·培根用闭着眼睛面对太阳的方式证明了这一理论并不正确。他发现闭着眼睛面对太阳时,汗液不会让他打喷嚏。“既然是太阳的热量让鼻子出了汗,闭着眼睛并不影响鼻子出汗,但却没有打喷嚏,这说明打喷嚏不是因为太阳的热量,”培根认为:“见光会打喷嚏一定是因为眼睛!太阳的光线使眼睛湿润,然后泪水渗入鼻子并刺激鼻子,从而引发打喷嚏。”可是,打喷嚏几乎是在见到光后很快发生的,而水渗入鼻子是一个缓慢的过程,这样看来培根的猜想也有不足之处。

后来,各种各样的现代理论被提出。

大脑神经之间的干扰

科学家曾经进行了这样一个实验:他们请来两群志愿者,一群是见光就会打喷嚏的人,一群则不是。这些参与实验的志愿者们会戴着特制的可以观察到他们脑内活动的实验仪器,观察一个屏幕,而这个屏幕会按照一定间隔发出闪光。

在这次实验中,科学家们发现了一个有意思的现象:见光打喷嚏的人,在打喷嚏前大脑进行了较多的活动;而没有反应的人,脑内就缺乏这些神经活动。通过大脑活动的成像图,科学家们断定:见光打喷嚏的这个过程一定涉及了大脑内神经系统的参与,而这个参与的中心则很有可能是脑干。

脑干是我们大脑中非常重要的部分,它负责着呼吸、心跳等重要事情,因此被我们称之为“生命中枢”。脑干里的延髓,就负责我们打喷嚏这个动作的控制。正常情况下,当鼻子里的一层细胞受到刺激时,会发三叉神经,它负责将感觉到的信息传递到大脑,从而激活脸部、喉咙和胸部的打喷嚏肌肉,我们就打出了一个大大的喷嚏。

于是,科学家们给出了光喷嚏反射的两种发生机制。一种是有的人三叉神经和视神经可能出现了“接线失误”,变得太近了。当视神经感知到突然的亮光,就会无意间激活附近的三叉神经。结果,脑干认为存在鼻腔刺激,并继续激活打喷嚏的肌肉,一个光喷嚏就打出来了。另一种是,视神经感觉到突然的亮光,脑干发出信号要收缩瞳孔。但这个信号也在无意间被发送到鼻子,导致鼻腔产生分泌物。这些分泌物就像异物一样,我们自然要打一个喷嚏啦。

这两种机制现在被科学家们广泛地接受。无论是哪种机制,其本质涉及的都是控制不同事情的神经发生了串扰。这种串扰确实可能存在人与人的不同,也许有的人视神经和三叉神经就是分得开,那他自然不会打光喷嚏;可如果有的人两条神经太近了,“不分你我”,就有可能打出光喷嚏。

天生的光喷嚏

那么,为什么有的人面对光就会打喷嚏,有的人却不会呢?这是因为光喷嚏也是受基因控制的,是遗传的。

当科学家们调查到“打光喷嚏的孩子更有可能是打光喷嚏的父母生出来的”这件事情后,光喷嚏反射就和遗传划上了关系。在早期,科学家们通过不断地调查光喷嚏家族,得出最初步的结论:只要父母有一方会打光喷嚏,那他们的孩子就至少有25%的概率会打光喷嚏。

可是,人的基因有成千上万个,究竟是哪些基因控制了人们会打光喷嚏呢?就像侦探一样,科学家们使用了“全基因组关联分析”这样的工具,先是找来了两群不同的人——会打光喷嚏和不会打光喷嚏的人,将这两群表现不同的人的所有基因全部测出来,然后进行对比,看看到底这两群人的基因有什么不同。

这是科学家们的一种逆向思维,既然是基因造成了不同,那相同的人应该具有相同的基因,不同的基因则很有可能导致不同表现。就这样,科学家也定位到了这个很有可能控制着光喷嚏的基因。于是,光喷嚏反射的面纱又再一次被揭开了。

现在我们已经深入到研究基因如何控制光喷嚏的层面。从这里,我们可以看到,对一个小小问题探究的不断深入,是如何促进人类科学技术水平不断提升的。

对光喷嚏反射的探索不仅仅是为了了解这一现象的原理,它还能为我们的生活提供帮助。例如,会打光喷嚏的驾驶员最好戴上墨镜。否则,在经过长长的黑暗隧道后,驾驶员很可能会想打一个大大的光喷嚏,而这极有可能造成一场严重的车祸。

所以,珍惜生活中每一个不起眼的现象,认真想象与思考,说不定你也会发现一个有趣的科学之谜。

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