Huden har massevis av fintfølende nerveender.(Foto: Shutterstock/NTB)
Hvor lett berøring kan vi merke?
SPØR EN FORSKER: Huden vår er dekket av nerveender som forteller oss når noe berører kroppen vår. Men hvor presise er de?
Christian LyngeLindbergREDAKSJONSASSISTENT, VIDENSKAB.DK
I det daglige kan det være lett å glemme at vi alltid er i berøring med noe. Stolen vi sitter på, skoene vi går i, sengen vi sover på, til og med vinden i ansiktet vårt.
Imens denne konstante fysiske kontakten med den eksterne verdenen foregår, skjer en parallell biokjemisk reaksjon i kroppen der informasjon fra huden sendes til hjernen om hvor vi berører hva.
Som de andre sansene våre er denne berøringssansen begrenset på sitt vis. Som når man ikke enser den frekke myggen som nettopp er landet på et bein, eller etter en skogtur oppdager en flått som holder suger blod.
Hvor går grensen for hva vi kan merke? Det lurer Niels, en av videnskab.dks lesere, på. I en e-post spør han:
«Hvor lett berøring kan et menneske registrere? Jeg mener at det er så lite som et enkelt eller noen få atomer vi kan oppfatte med fingertuppene. Men hva trenger vi egentlig en så presis følesans til?»
Hva skjer det når vi berører noe?
I den dypeste forstanden er det en ren kvantemekanisk prosess å berøre noe, her beskrevet av fysiker Christopher S. Baird fra Texas A&M University:
– Når fingeren din kommer veldig tett på en vegg, begynner atomene i de aller ytterste hudcellene i fingeren din å få en betydelig overlapp med atomene i veggen. Når dette skjer, skaper Paulis utelukkingsprinsipp fra kvanteteorien (som forteller oss at det er umulig for to elektroner å være i nøyaktig samme tilstand på samme sted og samme tid) en avvisende elektromagnetisk kraft. Denne avvisende kraften skyver atomene i de ytre lagene av huden din tilbake, og den er sterk nok til å stoppe bevegelsen i hudens ytterste lag. Dette laget kommer i veien for de dypere hudlagene som fortsatt forsøker å bevege seg framover mot muren, sammen med resten av hånden din. På denne måten overføres trykket gjennom de ytre lagene av døde hudceller til de indre lagene, der trykket kan merkes.
En hårfin grense
Smerteforsker Troels Staehelin Jensen, professor ved Aarhus Universitet i Danmark, jobber til daglig med spørsmål som handler om kroppens følesans og følsomhet.
Han forteller at det letteste trykket et menneske kan merke, på fingertuppene, svarer til 0,1-0,2 gram, eller 1–2 millinewton.
Det svarer til det trykket som et tynt hår som bøyes av på huden, avgir. Og det var slik denne grensen opprinnelig ble fastslått.
– Man trenger noe som heter von Frey-hår, etter den tyske fysiologen Maximilian von Frey (1852–1932), forteller Jensen.
– Han utviklet noen små hår av ulik tykkelse, opprinnelig hestehår, og monterte dem på en stang. Når et hår ble bøyd, hadde det en bestemt vekt, og på den måten kunne man bestemme følsomheten.
Deretter kunne han prikke forsøkspersoner med disse ulike hårene og spørre om de kunne merke det, med forbehold om «juks» og innbilning.
I dag lages Von Frey-instrumentene av plast, men metoden er den samme. Her ser vi instrumentene i bruk på en pasient. (Video: Alison Duncombe)
To-punktdiskrimineringen
Hudens følsomhet måles også på en annen, viktig måte, forteller professoren, med det man kaller to-punktdiskriminering.
– For eksempel hvis man appliserer en stimuli: Det gjør man som regel med en liten passer der man kan øke avstanden mellom stimuleringspunktene som man setter på huden. Så kan finne ut hvor god evnen til å separere to punkter fra hverandre er, forklarer Jensen.
Igjen er det stor variasjon i hvor følsomme de ulike områdene på kroppen er.
– På fingertuppene er to-punktdiskrimineringen veldig presis og ligger på én til to millimeter. På nakken, ryggen og magen er den veldig stor, opptil fire centimeter, sier Jensen.
Annonse
– Det er for eksempel noe som utnyttes ved blindeskrift. Man har denne fantastisk høye diskrimineringssensibiliteten på fingrene som kommer til nytte når man leser braille-skrift.
En studie fra University of California påviser at mennesker kan merke forskjellene på spesiallagede flater der overflatevariasjoner bare var ett oksygenmolekyl dypt. Oksygenmolekylet består bare av to atomer.
En hjernemessig aktivitet
Hudens følsomhet bestemmes til dels av mengden bestemte nerveceller i og under overflaten, men «det henger egentlig sammen med noe annet», forklarer Troels Staehelin Jensen.
– Når disse impulsene aktiveres i huden, sendes de gjennom ryggmargen inn til sentralnervesystemet og opp til storhjernen, forteller han.
– Her har man kartlagt at kroppene våre faktisk har en «kortikal representasjon» som man kan se på bilder, med karikerte figurer av kroppene på hjernens overflate. Det viser at evnen til å separere to punkter er en hjernemessig aktivitet.
Hva kan vi bruke det til?
Jensen forteller at vi må å ha en så skjerpet følesans for å holde ulike materialer fra hverandre.
– Hvis du lukker øynene, er det enkelt å merke om du tar på en duk eller rett på bordet.
Men den utrolige nyansen som følesansen vår har, er egentlig en konsekvens av en tett integrasjon mellom mange ulike nerver.
Den enkelte reseptoren er enkel, men det finnes så mange typer at de til sammen maler et utrolig detaljert bilde for sansene våre.
– Du aktiverer tusenvis av ulike reseptorer. Det samlede bidraget er med på å gi en mer kompleks opplevelse. Og gjør deg i stand til å skille mellom fløyel og pels, i tillegg til andre egenskaper som fukt eller varme og kulde, forteller Jensen.
Annonse
I tillegg til fingertuppene er leppene og tungen spesielt sensitive. Her ses ulike mål for to-punktdiskriminering.(Illustrasjon: Earl Lawrence House/Ben Pansky/CC 0)
