这个问题实际上并不是所谓女性化动作这么简单。可以从神经控制(体感皮层、手指神经支配)和肌肉控制两方面解释。
1.Somatosensory Homunculus(体感小人)
Homunculus愿意是指炼金术造出来的,具有完整人体功能的小人。在神经科学领域,Somatosensory homunculus特指大脑的躯体感觉皮层(Somatosensory Cortex)与身体的对应关系。相信大家多下面的示意图并不陌生:
在体感皮层,不同的区域控制不同的躯/肢体。而且各躯/肢体在体感皮层中对应的区域大小,跟躯/肢体的大小不是比例关系,而是跟体感控制的复杂度有关。如果把体感皮层中不同区域反向映射到躯/肢体,并对应上皮层中的体积大小,就得到了所谓体感小人(Somatosensory homunculus):
可以看到,控制手掌/指、舌头的脑区很大,而控制脚、腿、胳膊的区域这相对较小。前一组在人体上的大小虽然比较小,但是其控制复杂程度要远远大于后一组躯/肢体器官。具体到手指的控制,大拇指、食指、中指、无名指和小指的体感区域大小递减[1]。对应的,我们对各个手指的控制灵活性也是按照大拇指、食指、中指、无名指和小指的顺序递减。同时,也可以看到,各个手指对应的体感皮层区域是紧密相邻的,这会导控制手指运动时的连带作用,即各个手指运动并不是完全独立于其他手指,大脑发出的控制信号会有一定的相互干扰。
而且体感小人也是随着练习变化的,得到更多练习的肢体,对应的体感脑区会增加[2]。对应弦乐演奏者来说,手指的体感区域要明显大于普通人。
2.手指的神经控制: 正中神经(Median Nerve)与尺神经(Ulnar Nerve)
从脊髓导出的正中神经(Median Nerve)在手掌支配除拇收肌以外的鱼际肌和第1、2蚓状肌。其皮支管理手掌桡侧2/3、桡侧三个半指(大拇指、食指、中指和无名指)的掌面以及背面中、远节皮肤的感觉。并控制大拇指、食指和中指的运动[3]。
尺神经在手掌发出深支支配小鱼际肌、拇收肌、骨间肌及第3、4蚓状肌。尺神经的皮支在手掌分布于小鱼际、尺侧一个半指的皮肤;在手背分布于手背尺侧1/2、尺侧一个半指及无名指近节的桡侧半和中指近节尺侧半的皮肤。并控制无名指和小指的运动[3]。
把正中神经和尺神经的运动支配放在一张图上[3]:
在神经支配上,可以把大拇指、食指、中指划归为一组(仅受正中神经支配),小指划归一组(仅受尺神经支配),无名指单独一组(同时受正中神经和尺神经支配)。这三种支配方式的不同,导致了以下特点和问题:
- 大拇指、食指和中指三指的配合最好,加上无名指相互配合也不错(均受正中神经支配)
- 无名指因为同时受到正中神经和尺神经的支配,最容易受到其他手指运动的影响
- 小指与其他手指的配合能力最弱(单独的受尺神经支配)
3.手指的肌肉/肌腱控制
人的手指非常灵活,但同时却非常纤细,原因是在于控制手指活动的肌肉不位于手指内,而位于下臂,这些肌肉通过长的腱来指导手指的运动。有时在活动手指时可以在手背上看到这些腱。只有拇指的屈肌和旋肌位于手内。
手指内的骨被称为指骨。拇指有两根指骨,其它手指有三根指骨。三根指骨分别被称为上指骨、中节指骨和末端指骨。每根手指有三个关节,第一个关节是手指与手之间的关节,叫掌指关节(MCP, Metacarpophalangeal Joint)。它连接掌骨与上指骨。第二个关节叫近端指关节(PIP, Proximal Interphalangeal Joint)。第三个关节叫远端指关节(DIP, Distal Interphalangeal Joint)。
每个关节表面都覆有关节软骨,它们保证组成关节的骨之间相互运动时受到尽量少的阻力。另外还有滑液鞘(Synovial Sheaths)减少肌腱活动时的摩擦。
指伸总肌(Extensor Digitorum Muscle)控制除大拇指外的四个手指,小指除了有指伸总肌控制之外,还另有伸小指肌(Extensor Digiti Minimi Muscle)控制,食指还另有示指伸肌(Extensor Indicis Muscle)控制。所以食指和小指的的独立性很好,可能仅次于大拇指。而中指和无名指,由于没有相对独立的肌肉控制,所以独立性较差。
- 指伸总肌(Extensor Digitorum Muscle):
- 伸小指肌(Extensor Digiti Minimi Muscle):
- 示指伸肌(Extensor Indicis Muscle):
在手掌部分,控制手指伸展的肌肉外围也有滑液鞘包裹(下图蓝色):
指伸总肌和示指伸肌由同一个滑液鞘包裹(Synovial sheaths for extensor digitorum and extensor indicis),而伸小指肌有单独的滑液鞘包裹(Synovial sheaths for extensor digiti minimi)。
总体上,在肌肉控制方面,小指是非常独立的。大拇指和食指是最有灵活性的。
总结:
- 人脑对各个手指的控制能力,一般按照大拇指、食指、中指、无名指和小指的顺序递减
- 在神经支配方面,大拇指、食指、中指和无名指可以划归一组,相互影响和配合。小指单独一组,独立性好
- 在肌肉支配方面,大拇指和食指最灵活;食指、中指和无名指的运动会相互牵扯;小指的控制非常独立
所以,由于小指的独立性和难于控制性,在人手做难度较高的动作,需要各个手指紧密配合时,小指伸直(伸小指肌紧张)并与其他手指分开一定角度,有利于动作的执行。
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[1] Nakamura, Akinori, et al. “Somatosensory homunculus as drawn by MEG.”Neuroimage 7.4 (1998): 377-386.
[2] PASCUAL‐LEONE, A. L. V. A. R. O. “The brain that plays music and is changed by it.” Annals of the New York Academy of Sciences 930.1 (2001): 315-329.
[3] Standring, Susan. “Gray’s anatomy.” The anatomical basis of clinical practice39 (2008).
来源:知乎 www.zhihu.com
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