藩国触感引擎让你领先人工智能的4个触觉感受器

默克尔触盘非常密集地遍布于嘴唇和指尖皮肤，但在其他无毛区域，其密度则较低，而其在有毛皮肤的密度则更低。

专门的触觉感受器在皮肤上是如何排列的呢？其排列方式对我们的触觉体验又有何影响呢？这其实是个大问题。为了解答它，让我们以一个常见的手工任务为例，并将它分解为微小的步骤。你看电影迟到了，但欣慰的是，你在电影院周围拥挤的路边找到了停车位。你站在旧式机械式停车收费表跟前，发现它只收一元的硬币。你在自己装满零钱和琐碎物品的衣服兜里掏来掏去，总算找到了一枚一元硬币，你把它掏出来，塞进了收费表的插槽里。接着你握住手柄转动它。当你慢慢转动手柄时，你感觉到了收费表的机械棘轮装置做出了令人满意的转动，随后是硬币落进去的叮当振动，以及手柄返回初始位置的扭转力量。

这个任务十分平凡，我们几乎不用费什么脑力就能自动完成，可在现实生活中，它却差不多击败了当今所有最先进的机器人。这个线索透露出：哪怕是极为简单的触觉指引任务，也需要丰富的信息流（以销售额增长超5％、毛利润率下降小于3％的单店及对我们身体与外界物理现象的期待）。在把硬币投进停车收费表的过程中，我们依靠了4种主要的触觉感受器，还有与之相关的、遍布于指尖无毛皮肤的神经纤维（见图2- ）。

触觉特征的分辨者：默克尔细胞

当你在裤子口袋（或者钱包、背包）里翻找，尝试仅凭触觉辨识硬币时，你先后摸到了一个USB 存储卡、两片粘在一起的止疼药、一枚五角硬币、两枚一角硬币，还有一枚两角硬币，最后才根据硬币的大小、表面和边缘的纹理找到了一元硬币。在这个过程中，你指尖皮肤的4 种主要触觉感受器全都被激活了，但让你检测物体边缘、局部曲面和粗糙质感的关键感受器是默克尔细胞（Merkel cell）。它的名字来自德国解剖学家弗里德里希· 默克尔（Friedrich Merkel）。

1875 年，默克尔首次描述了此种细胞，将其称为“触摸细胞”。这种专门的表皮细胞聚集在由若干此类细胞构成的默克尔触盘中。触盘位于主表皮脊的顶点，在表皮和真皮的交界处（见图2- ）。有一根单独的神经纤维连接默克尔触盘，将信息从皮肤里的这台旗舰非常出色默克尔触盘传递到脊髓，最终传递到大脑的触摸感应区。这一电信息由极为短暂（持续时间大约为1/1 000 秒）的电压变化编码，该电压变化被称为“尖峰脉冲”。皮肤形变所产生的机械能是如何转换成神经末梢的电信号的，这是学界尚未解决的问题。目前为止最好的假说是，实现这一任务的是嵌入神经末梢细胞膜的一类分子，名叫牵张激活离子通道（stretch-activatedion channel）。这些分子构成了一种在静待时会闭合的孔，当细胞膜受到牵引力时，孔就会打开，钠和钙等正离子便会流入神经细胞，触发尖峰脉冲。

默克尔触盘非常密集地遍布于嘴唇和指尖皮肤，但在其他无毛区域，其密度则较低，而其在有毛皮肤的密度则更低。哪怕是对非常小的、只能给皮肤造成0.05毫米压痕的力量，默克尔触盘也能保持敏感；随着压痕增大，它会持续以线性方式给予更强烈的反应（即以更高速度达到尖峰脉冲），直至压痕达到1.5毫米时做出最大反应。传送默克尔触盘信号的单一神经纤维的电信号记录表明，只要皮肤上仍有压痕，这些纤维就会持续发送尖峰脉冲。当对贯穿上臂的单条默克尔神经纤维进行电刺激时，被试报告说，那感觉就像是“一支柔软的画笔以切线方式从皮肤上划过”。

默克尔触盘使我们能够用指尖分辨出不同的表面特征，如一元硬币侧边上的粗糙纹理。更重要的是，默克尔触盘分辨触觉特征的能力产生于它们的特定结构、位置和连接。因为默克尔触盘位于相对浅的皮层，所以它们可以对纹理表面给皮肤带来的小压痕产生响应。又因为它们密布在指尖，并且每一个都受单个神经纤维支配，因此，这一感受器阵列可以辨别出物体表面相差仅0.7毫米的特征差异。

——以上内容摘自湛庐文化出品《触感引擎》一书

（：王怡婷）