科学家揭开卷发形成之谜,答案藏在头皮下面

图片来源:unsplash/Tamas Pap

很多人以为,头发是直还是卷,主要取决于洗发方式、吹风技巧,或者天气的温度和湿度。事实上,这些因素虽然会影响头发的状态,却并不是决定发质的根本原因。真正影响头发形态的关键,其实隐藏在头皮下面——那里分布着成千上万个微小而复杂的毛囊。

早在2005年,研究人员通过对人体头皮毛囊进行深入分析后发现,卷发和直发之间的差异,在头发还没有长出头皮之前就已经形成。也就是说,当头发还处于毛囊内部生长阶段时,它未来是卷曲还是笔直,就已经被毛囊的结构所决定。随着近年来相关研究不断深入,人们对于毛囊如何塑造发质,也有了更加细致的认识。

目前的研究认为,每一根头发都是在皮肤下方的毛囊内逐渐生成,再缓慢从毛孔中生长出来。如果毛囊整体较为笔直,那么新长出的头发通常也会保持直线状态;而当毛囊呈现一定弯曲时,新形成的发丝在生长过程中也会随之发生弯折,因此最终呈现出卷曲的形态。毛囊就像一个塑造头发外形的天然“模板”,不过它的工作原理远比模具复杂得多。

科学家进一步发现,毛囊两侧细胞的生长速度和成熟方式并不完全一致。一侧细胞分裂更快,另一侧则相对缓慢,因此组成头发的角蛋白以及其他结构成分在发丝两侧分布并不均衡。这种细微的不对称,使头发内部受力发生变化,更容易向某一个方向自然弯曲,最终形成卷发。而直发的毛囊则相对更加对称,因此发丝内部结构更加均匀,生长出来后也更容易保持笔直。

虽然关于卷发形成的机制仍有不少问题尚待解答,但2019年的一项文献综述指出,相较于单根头发本身的粗细、硬度和质感,真正决定头发最终是卷曲、微卷还是笔直的,依然是毛囊的整体形状。头发一旦离开头皮,内部细胞便停止分裂和生长,只剩下由角蛋白组成的纤维结构,因此它会一直保持在毛囊内形成时所塑造出的形态,不会再发生根本性的改变。

毛囊本身的结构主要由遗传决定,这也是为什么很多人的发质与父母或家族成员十分相似。事实上,毛囊并不仅仅是一个长头发的小孔,它内部包含干细胞、血管、皮脂腺等多种组织,共同负责头发的生长和营养供应。当发丝完全离开皮肤之后,它就成为由死亡角蛋白组成的纤维,不再具有生命活动,但它最终呈现出的形状,却早已在毛囊中被“定型”。

过去,人们常常习惯按照不同种族来划分发质,比如认为某些人群天生直发,另一些人群普遍卷发。然而现代研究并不完全支持这种简单的分类方式。2019年的相关综述认为,无论拥有怎样的祖先背景,不同人群内部都存在丰富多样的发型类型,只不过某些卷曲特征在特定遗传谱系中出现的概率更高,因此才形成了人们的普遍印象。

那么,人类为什么会演化出不同形状的毛囊,进而拥有各种不同的发质?这一问题至今仍没有统一答案。不过,近年来越来越多的研究开始支持一种新的观点:头发的形态可能与人体散热能力密切相关。

2023年,一项实验利用热成像假人与真人头发制成的假发进行了模拟测试。研究人员将不同类型的假发,包括直发、自然卷和紧密卷发,分别佩戴在假人头部,并放置于恒温实验环境中接受模拟太阳辐射。实验结果显示,与没有头发相比,佩戴任何类型的头发都能减少头部吸收的热量,而卷曲程度越高,对阳光辐射的阻挡效果越明显。其中,紧密卷发表现出的降温效果最为突出。

这一发现说明,卷发或许能够在炎热环境下帮助头皮减少热量积累,提高人体的散热效率,从进化角度来看可能具有一定优势。当然,这一理论目前仍需要更多证据进一步验证,因为像头发这样的生物特征往往受到遗传、环境以及长期自然选择等多种因素共同影响,其演化过程远比表面看起来更加复杂。

总体来看,决定头发是直还是卷的关键,并非后天护理方式,而是隐藏在头皮之下的毛囊结构。随着科学研究不断深入,人们对于毛囊、生长机制以及发质形成规律的认识也越来越清晰。尽管关于头发演化的许多谜题仍未完全揭开,但科学家们正通过持续研究,逐步梳理其中的规律,希望未来能够更加全面地解释人类发质多样性的真正来源。

原文:https://www.sciencealert.com/curly-hair-starts-forming-even-before-it-leaves-the-scalp-scientists-explain