當我們用洗面乳洗臉時，皮膚會開始感到緊繃。塗上喜歡的保濕霜後，這種感覺往往會消失。我們對皮膚的這種感覺似乎很主觀，但史丹佛大學的研究人員最近揭示了這些感覺背後的機制。他們的研究成果今天（9 月26 日）發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS Nexus）上，展示了皮膚外表面的機械變化是如何轉化為感覺的，並提供了一種定量方法來確定人們在使用保濕霜或清潔劑後會如何感知自己的皮膚。

“這項工作讓我們對產品如何影響皮膚的物理特性有了新的認識，這不僅包括皮膚健康，還包括皮膚的感覺。這是一項重大進展，”史丹佛大學材料科學與工程系Ruth G. and William K. Bowes 教授Reinhold Dauskardt 說。”這為如何設計這些配方提供了全新的認識”。

皮膚是人體最大的器官，經常暴露在周圍環境中。皮膚的最外層–角質層–起著屏障的作用，可以阻擋有害化學物質和細菌，並保持水分。當我們使用刺激性強的清潔劑時，會帶走一些保持水分的脂質，導致角質層收縮。好的保濕劑會增加角質層的含水量，使其膨脹。

Dauskardt和他的同事們預測，這種收縮或膨脹產生的機械力會透過皮膚傳播，到達表皮下的機械感受器（將機械力轉化為神經信號的感覺感受器），然後向大腦發射信號，我們將其理解為皮膚緊繃的感覺。

為了驗證他們的理論，研究人員研究了九種不同保濕配方和六種不同清潔劑對人體三個部位–臉頰、前額和腹部–供體皮膚樣本的影響。他們在實驗室中測量了角質層的變化，然後將這些資訊輸入一個複雜的人體皮膚模型，以預測機械感受器將發出的訊號。

研究人員能夠根據受試者對皮膚感覺的描述對不同配方進行排序。他們分析得出的預測結果與人體試驗中人們對每種配方的報告幾乎完全吻合。歐萊雅研究與創新部的合作者在法國招募了2,000名女性來評估九款保濕霜，在中國招募了700名女性來評估六款潔面乳。參與者在使用了她們所獲得的配方後，對她們所感受到的皮膚緊繃感進行了排名。

“我們將預測結果與受試者告訴我們的結果進行了對比，結果完全一致。換句話說，我們所預測的與他們告訴我們的完全一致，這絕對是一種非凡的相關性，具有非常高的統計學意義。”

了解並預測人們使用皮膚護理產品後的感受，可以幫助化妝品公司在請人測試之前改進配方。Dauskardt 說，有瞭如此詳細的機械應力如何通過皮膚層傳遞的模型，這些方法有可能不僅僅用於評估皮膚的緊繃感。

“它為新產品的開發提供了一個框架，”Dauskardt 說。”如果你對皮膚外層做了任何事情，導致它改變了應變狀態和壓力狀態，那麼我們就可以告訴你這些信息是如何傳遞的，以及消費者將如何理解和報告這些信息。”

道斯卡特也希望將這種新的理解應用於穿戴式裝置的開發。例如，如果我們知道大腦是如何解讀皮膚張力的微小變化的，我們也許就能利用這個機制來發送有意的訊號。就像閱讀點字的人將指尖的感覺轉化為文字一樣，在我們的皮膚上產生微小機械變化的設備或許也能傳遞訊息。

Dauskardt說：”我們所做的就是揭示機械訊息是如何從角質層外層向下傳遞到皮膚層更低處的神經元的。那麼現在，我們能透過人體皮膚進行交流嗎？我們能否利用對這些機制的理解，製造出一種設備，以非語言、非視覺的方式向他人提供資訊？這是我們非常感興趣的領域之一。”