暈車、暈船、暈機(jī)……為什么只有你這樣

海倫湯姆森

初中課本告訴我們，暈車與前庭和半規(guī)管有關(guān)。兩者都位于內(nèi)耳，是感受頭部位置變動(dòng)的位覺(jué)感受器，如果過(guò)度敏感，其主人可能就要承受暈車、暈船之苦。但這類極簡(jiǎn)的介紹顯然欠缺深度，它能出現(xiàn)于中學(xué)課本也并非因?yàn)槠湓碓缫驯唤沂?，恰恰相反，暈車的生物學(xué)機(jī)制一直困擾著科學(xué)界。

科學(xué)界將暈車、暈船以及暈機(jī)等癥狀統(tǒng)稱為暈動(dòng)癥。所謂的“暈”，指的是惡心想吐的感覺(jué)。交通工具的搖擺、顛簸、旋轉(zhuǎn)和加速運(yùn)動(dòng)都可能引起暈動(dòng)癥，不過(guò)每個(gè)人的暈動(dòng)閾值各有差異，有的人坐小轎車都暈，而有的人哪怕坐過(guò)山車都沒(méi)啥感覺(jué)。通常來(lái)說(shuō)，坐船最容易使人產(chǎn)生暈動(dòng)癥，浪大時(shí)，船上可能有1/3的人會(huì)拿出塑料袋嘔吐。

法國(guó)一家公司最新研發(fā)了一種防暈眼鏡，這款眼鏡有4個(gè)環(huán)：兩個(gè)框住眼睛，另外兩個(gè)分列頭部?jī)蓚?cè)，均填充有一半的液體，其流動(dòng)方式與半規(guī)管內(nèi)的液體相同。研發(fā)人員表示：戴上它，就好像將內(nèi)耳的前庭系統(tǒng)復(fù)制入了你的視覺(jué)系統(tǒng)，有助于減少感覺(jué)沖突

前庭里的“坐標(biāo)系”

除了人類，貓、狗，甚至各種鳥(niǎo)類和魚(yú)類都可能有暈動(dòng)癥。事實(shí)上，只有不具備前庭系統(tǒng)的生物才能保證不暈。

內(nèi)耳中的前庭系統(tǒng)主管頭部平衡運(yùn)動(dòng)，主要由橢圓囊、球囊和3個(gè)半圓形的半規(guī)管組成——其中，前半規(guī)管與后半規(guī)管間成直角，二者又與水平半規(guī)管互成直角，它們內(nèi)部均飽含流體。

如果系統(tǒng)發(fā)生了朝任一方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，哪怕是非常微小的動(dòng)作，這個(gè)“坐標(biāo)系”內(nèi)的流體即會(huì)發(fā)生位置改變，接著前庭系統(tǒng)會(huì)將此信息發(fā)送至兩個(gè)大腦區(qū)域——小腦和腦干。前者主管平衡和運(yùn)動(dòng)，后者負(fù)責(zé)將大腦與其他區(qū)域（包括引發(fā)惡心和嘔吐的區(qū)域）聯(lián)系起來(lái)。

此外，前庭系統(tǒng)還會(huì)把變化信號(hào)傳輸給眼睛，這幫助我們?cè)谝苿?dòng)頭部的過(guò)程中視野清晰。

關(guān)于暈動(dòng)癥的因由，最老派的說(shuō)法是前庭系統(tǒng)受到的刺激超出了可承受范圍。但如果此說(shuō)法成立，為什么暈船的乘客返回陸地后仍會(huì)持續(xù)一段時(shí)間的惡心感？為什么很多動(dòng)作夸張的勁爆運(yùn)動(dòng)（例如街舞）不會(huì)引起暈動(dòng)癥？為什么同一個(gè)人在坐車和駕車時(shí)感受到的惡心程度相差懸殊？

鑒于此，有人提出了一個(gè)不那么老派的觀點(diǎn)——不同類型的感官信息間的沖突引發(fā)了暈動(dòng)癥。

舉個(gè)例子，如果你坐車時(shí)看手機(jī)，手機(jī)屏幕會(huì)“告訴”你的大腦，你處于靜止?fàn)顟B(tài)，但汽車的顛簸和轉(zhuǎn)彎會(huì)“告訴”你的前庭系統(tǒng)，你正在運(yùn)動(dòng)。視覺(jué)和位覺(jué)的沖突使大腦很難產(chǎn)生連貫的平衡感，惡心想吐的沖動(dòng)由此產(chǎn)生。

然而，這種“感覺(jué);中突”的說(shuō)法也有問(wèn)題。再舉個(gè)例子，一個(gè)初出茅廬的新水手和一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老水手一同登上遠(yuǎn)行輪船的甲板，他們收到的感覺(jué)信號(hào)一致，但經(jīng)驗(yàn)告訴我們，老水手的惡心感會(huì)更輕，因?yàn)樗?xí)慣了這些。換句話，人體可以通過(guò)訓(xùn)練減輕暈動(dòng)癥，但這顯然與感覺(jué);中突理論相矛盾。

大腦的期待與實(shí)際的運(yùn)動(dòng)沖突

第三種說(shuō)法出現(xiàn)了：眼睛和內(nèi)耳間信號(hào)沖突不是根源，它們與大腦期望間的沖突才是。

美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)者查爾斯-歐曼是該理論的支持者。他于1990年這樣闡釋自己的觀點(diǎn)：人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，大腦會(huì)從預(yù)期的神經(jīng)活動(dòng)模式中減去實(shí)際的感覺(jué)輸入，剩下的就是“感覺(jué)運(yùn)動(dòng);中突信號(hào)”。通常，這個(gè)剩余值很小。也就是說(shuō)，大腦的預(yù)期和實(shí)際的感覺(jué)基本一致。但假如遭遇意外情況，例如你原本好好地在船上看書(shū)，可船只突然開(kāi)始猛烈晃動(dòng)，那此時(shí)你大腦的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)做出糾正反應(yīng)。如果你重新平衡了自己，沖突消失，就不會(huì)有什么問(wèn)題;但如果沖突信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，暈動(dòng)癥就可能因此被觸發(fā)。

該理論可以很好地解釋為什么人們不暈街舞卻暈船，也可以解釋為什么不暈船的水手卻可能暈車，更可以解釋為什么坐車的會(huì)暈而開(kāi)車的卻不暈，根源就在于感官期望與實(shí)際環(huán)境的差距。

當(dāng)你跳舞或開(kāi)車時(shí)，你的大腦預(yù)期的就是這些運(yùn)動(dòng)，而你的實(shí)際感受也是如此，兩者基本一致，所以不會(huì)產(chǎn)生暈動(dòng)癥。當(dāng)老水手在漫長(zhǎng)的航行途中習(xí)慣了船只的顛簸，他的大腦預(yù)期實(shí)際上就已經(jīng)匹配了實(shí)際的晃動(dòng)。但如果把他放到車上，感覺(jué)運(yùn)動(dòng)沖突信號(hào)就會(huì)很強(qiáng)烈。

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)教授托馬斯-斯托弗里根在歐曼觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提供了另一個(gè)思路：無(wú)法控制身體姿態(tài)是感覺(jué)運(yùn)動(dòng)沖突信號(hào)產(chǎn)生的直接原因。換言之，如果我們?cè)谧瑫r(shí)能準(zhǔn)確施展一套“平衡動(dòng)作”，暈動(dòng)癥即可被緩解甚至消除。他和同事也確實(shí)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，乘船者是可以通過(guò)一些微妙動(dòng)作維持身體平衡，進(jìn)而減弱感覺(jué)運(yùn)動(dòng);中突信號(hào)的。

此外，他還提出了一種解決暈車的簡(jiǎn)單方法：這些動(dòng)作的核心就是盡可能地增加自身寬度，就好比雜技演員手持長(zhǎng)桿走鋼絲，寬度越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)，惡心感也就越小了。

歐曼等研究者的理論還是比較有說(shuō)服力的，但科學(xué)家更關(guān)心另一個(gè)問(wèn)題——能夠支持該理論的神經(jīng)元證據(jù)。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，科學(xué)家都無(wú)法從腦科學(xué)層面解析暈動(dòng)癥，直到美國(guó)約翰斯-霍普金斯大學(xué)教授凱瑟琳-卡倫無(wú)意間的一個(gè)發(fā)現(xiàn)。她的團(tuán)隊(duì)曾訓(xùn)練猴子以特定方式移動(dòng)進(jìn)而獲得治療，有時(shí)，他們會(huì)破壞其運(yùn)動(dòng)，例如將重物放在猴子頭頂，使它們的大腦預(yù)期與實(shí)際頭部運(yùn)動(dòng)不符。出現(xiàn)這種情況時(shí)，猴子小腦中某些神經(jīng)元的活動(dòng)就會(huì)激增——常態(tài)下的它們并不活躍;而當(dāng)猴子適應(yīng)了這類別扭的運(yùn)動(dòng)后，神經(jīng)元活動(dòng)也會(huì)減弱。

歐曼給予了卡倫極高的評(píng)價(jià)：“當(dāng)我看到她的成果時(shí)，我感到震驚。這些神經(jīng)元是揭示暈動(dòng)癥生物機(jī)制的關(guān)鍵?！辈贿^(guò)他同時(shí)也點(diǎn)出了一個(gè)重要問(wèn)題：小腦區(qū)域通過(guò)神經(jīng)元傳遞信號(hào)至腦干區(qū)域，從而引發(fā)惡心感，這些負(fù)責(zé)傳遞的神經(jīng)元會(huì)不會(huì)就是卡倫等人觀察到變化的神經(jīng)元呢？

這個(gè)問(wèn)題留待后續(xù)研究解答。

暈動(dòng)癥的性別差異

關(guān)于暈動(dòng)癥，還有另一個(gè)關(guān)注度很高的問(wèn)題：它為什么存在群體差異？例如，女性更容易暈船或暈車。

牛津大學(xué)學(xué)者米歇爾·特里斯曼曾這樣說(shuō)道：“暈動(dòng)癥帶給人體極大的傷害，如果它對(duì)我們沒(méi)有任何生存意義，那么，自然選擇應(yīng)該早就消除了這個(gè)缺陷?！?/p>

在他看來(lái)，暈動(dòng)癥是人類對(duì)毒物強(qiáng)烈反應(yīng)的副作用：

人體需要一個(gè)探測(cè)有無(wú)毒素侵入的預(yù)警系統(tǒng)，而毒素往往會(huì)給人體帶來(lái)不平衡感。因此，主管平衡的位覺(jué)系統(tǒng)很可能會(huì)通過(guò)覺(jué)察不平衡感來(lái)判斷人體內(nèi)是否出現(xiàn)毒素，然后將信息匯報(bào)給大腦。不幸的是，不平衡感不只由毒物帶來(lái)，任何能使我們失去平衡的事件都可觸發(fā)暈動(dòng)癥。

從生存意義來(lái)看，女性的暈動(dòng)癥閾值更低自有其道理：孕婦對(duì)毒素的高度敏感有助于保護(hù)胎兒，提高其存活率。

也有科學(xué)家提出了另一種解答：“男人和女人的體重分布不同。與身高相仿的男性相比，女性的臀部更輕，腳更小。此類差異的結(jié)果可能是女性的身體更不穩(wěn)定，在進(jìn)入無(wú)法匹配大腦預(yù)期的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)更難保持平衡?！?/p>

一些研究隊(duì)伍希望精確鎖定暈動(dòng)癥相關(guān)基因。2015年，位于美國(guó)加州的一家遺傳分析公司面向約8萬(wàn)人開(kāi)展了全球首個(gè)全基因組暈動(dòng)癥研究，最終找到35種相關(guān)DNA，包括與眼睛、耳朵的發(fā)育以及葡萄糖調(diào)節(jié)相關(guān)的基因。他們發(fā)現(xiàn)，擁有這些特定基因的女性受暈動(dòng)癥困擾的比例是男性的3倍。

不過(guò)，目前科學(xué)家尚不清楚它們具體是怎樣影響暈動(dòng)癥的。

文章來(lái)源：“世界科學(xué)”微信公眾號(hào) （責(zé)任編輯：吳宇）