近日，神經科學家的新研究表明，當神經元處理來自皮膚的紋理信息時，每個神經元對紋理的各種特徵都有不同的反應，從而在大腦中形成了紋理的高維表示法。我們的手和指尖對紋理非常敏感，可以很容易地區分粗糙和光滑。關於紋理的信息是從皮膚上的感應器通過神經傳遞到感覺皮層的，感覺皮層是大腦中負責觸覺的部分。

烏芝加哥大學生物與解剖學副教授本斯邁亞博士說“你可以用不同的形容詞來描述紋理，但是你的大腦需要有一個豐富的神經空間才能解釋這一點。”

這項研究本週發表在國家科學院會議記錄，本斯邁亞是大腦和神經系統的領先專家。在2013年的一項研究中，他的實驗室展示了不同種類的神經纖維是如何對紋理的不同方面作出反應的。一些神經主要對粗糙紋理的空間元素做出反應，比如凸起的盲文字母，另一些人則對皮膚在細膩的紋理上摩擦時產生的振動做出反應，比如織物。這佔了我們在現實世界中所遇到的絕大多數紋理的感受。

在這項研究中，本斯邁亞和他的同事們使用了一個旋轉滾筒，上面覆蓋著各種粗糙細膩的紋理，如砂紙、織物和塑料。研究人員發現恒河猴指尖的體感系統與人類相似。研究人員利用植入猴子體感皮層的電極，記錄了直接來自大腦的不同紋理的相應反應。

新的數據顯示，神經元對紋理的不同方面具有非常不同的反應，本斯邁亞和利伯確定了至少20種不同的反應模式和55個不同紋理的反應。

研究大腦如何引導肢體運動的生物學和解剖學教授Bensmaa和Nicho Hatsooulos博士受此啟發研究了受大腦控制的機器人假肢。這些裝置的工作原理是將電極陣列植入體感皮層和控制運動的大腦區域。當病人想要移動自己的手臂來引導機器人手臂相應地移動時，電極就會捕捉到神經元中的活動。假手裝有感應器來檢測觸覺，例如按他的指尖上，這反過來會產生刺激大腦適當區域的電信號。