泡澡時，手指為什麼會變皺？
― 不是泡脹了，是神經下令「做出皺紋」
泡澡泡久一點，指尖就會像梅乾一樣變得皺皺的。多數人會以為「皮膚吸水泡脹了」。但如果一個人的手指神經受傷，不管泡再久的熱水都不會變皺。皺紋，其實是身體自己「做」出來的。
寒冷的夜晚，慢慢泡在浴缸裡，不經意看了一下指尖，嚇了一跳。不知不覺間，指腹上已經布滿了細密的溝紋。
但看看手背或手臂，卻完全沒有皺紋。明明泡在同一盆熱水裡、泡了同樣的時間。
泡完澡過一陣子，皺紋就消失得無影無蹤。如果只是吸水造成的，為什麼只有指尖和腳底會出現呢？
原因只有兩個
泡在熱水裡一段時間後，神經會對指尖的細小血管發出「收縮」的指令。血液減少，指尖內部的體積會稍微變小。
指尖的皮膚牢牢固定在深層組織上。即使內部縮小，皮膚也不會跟著縮短，多出來的部分就會像溝一樣摺疊起來。
也就是說，造成皺紋的主角不是「水」，而是「神經」。水，被認為只是啟動皺紋形成的訊號而已。
神經受傷的手指，不會變皺
解開這個謎題的線索，來自1930年代英國醫師的觀察。手臂神經受傷的患者，手指即使泡在熱水裡也不會變皺；但同一個人神經正常的手指，卻會正常出現皺紋。
如果單靠皮膚泡脹就能產生皺紋，神經有沒有受傷應該毫無影響。從這個觀察開始，人們才意識到皺紋是由神經作用引起的。這項特性後來也被用於一種簡單的檢查，用來判斷手部神經是否正常運作。
到了2000年代，更有測量數據證實：皺紋出現時，指尖的血流量確實減少了。也有報告指出，用藥物阻斷神經作用後，皺紋會變得不容易出現。
接收神經指令的，是指尖大量分布的細小血管。這些血管同時也負責調節體溫，天冷時手指會發白，正是同一批血管在發揮作用。
內部縮小，為什麼會變成溝紋？
想像一下把指尖橫切開來的樣子。如圖1所示，裡面是充滿血管的柔軟組織，外面則包著一層長度固定的皮膚。
當內部稍微縮小時，皮膚的長度就會變得多餘。由於皮膚是以一個個點固定在深層組織上，多出來的部分不會整片鬆垂，而是以固定間隔向內摺疊，這就是皺紋溝紋的真相。
與此同時，皮膚最外層會吸水稍微膨脹。外層變長、內層縮小，多出來的部分就更加明顯。指尖和腳底正是外層特別厚的部位。
皺紋，到底是為了什麼而存在？
如果身體特地做出皺紋，或許是有什麼用途。一個有力的說法是「為了更容易抓握濕滑的物品」。就像汽車輪胎的溝紋能在雨天排水一樣，手指的溝紋也能幫忙排掉水分。
2013年英國的一項實驗report指出，有皺紋的手指能更快地在水中搬移玻璃珠。不過，也有另一個研究團隊的實驗報告指出並沒有差異。關於皺紋的作用，至今仍未有定論。
有報告指出，泡在類似海水的鹽水中，比泡在清水中更慢出現皺紋。這可能是因為身體能感知到，從指尖汗孔滲入的水分鹽分濃度不同。手背不會出現皺紋，則是因為那裡既沒有多少收縮血管，外層也較薄。
總結
泡澡時手指變皺，並不是皮膚吸水泡脹造成的。而是神經讓指尖的血管收縮，內部體積縮小，長度不變的皮膚因此變得多餘而摺疊起來。只要內部半徑縮小區區幾個百分比，就能形成肉眼可見的溝紋。
皺紋不是水的傑作，而是神經的傑作。
身體在熱水中，正悄悄改變著手指的形狀。
天冷時皮膚還會出現的另一種變化，請見「天冷時為什麼會起雞皮疙瘩？」；指尖分辨觸感的機制，則請見「『粗糙』與『光滑』，為什麼用手指一摸就知道？」。
- 把一隻手泡進溫熱的水裡，另一隻手保持乾燥。用時鐘計時，看看幾分鐘後開始出現皺紋。
- 出現皺紋後，比較一下指腹、手掌、手背。皺紋多出現在哪裡？哪裡完全沒有？
- 準備兩個洗臉盆，一個加入大量鹽巴溶解。左右手分別泡進去，比較皺紋出現的情況。
也建議比較有皺紋和沒有皺紋的手指，搬移水中小石頭或彈珠的速度差異。為避免泡太久造成身體過熱，請使用溫熱的水、泡短一點時間即可。
想了解更多 ― 用語、公式與教科書的連結從國中理科到大學專業科目，皆明確標示程度等級
- 國中國中理科會學到的範圍
- 高中高中「生物」「物理基礎」會學到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或教科書專欄介紹的內容
- 大學高中不會學到、屬於大學專業科目（生理學、材料力學）的內容
- 研究即使在大學也不算是「定論」，而是研究人員目前仍在探討的內容
國中用語：這個現象是有名字的
- 浸水性手指皺紋：泡水的手腳指尖或腳底，暫時出現的溝紋。醫學上也會用來做「皺紋測試」，檢查神經功能。
- 自律神經（交感神經）：不受自己意志控制、負責調節血管粗細與汗水等的神經。形成皺紋的指令，正是由這種神經發出的。
- 角質層：皮膚最外層，由死亡細胞層層堆疊而成。吸水後會膨脹，指尖和腳底的角質層尤其厚。
國中高中用公式驗證：內部縮小多少，皮膚就多餘多少？
把指尖斷面視為半徑8mm的圓。皮膚長度不變，只有內部半徑稍微變小時，計算皮膚會多餘多少。這裡假設內部縮小量為0.3mm。
| 用符號表示 | ΔL ＝ 2π × Δr 、 多餘比例 ＝ ΔL ÷ C ＝ Δr ÷ r |
| 用文字表示 | 多餘的皮膚長度 ＝ 2 × 圓周率 × 內部縮小量。換成比例就是「縮小量 ÷ 原本的半徑」 |
| 公式由來 | 圓周 ＝ 2 × 圓周率 × 半徑（國中的圓周公式）。皮膚長度保持不縮短，所以內部圓周減少的部分，就原樣變成多餘的皮膚 |
| 指尖半徑 r（成人食指的大致值） | 約 8 mm |
| 內部縮小量 Δr（此處假設） | 0.3 mm |
| 圓周率 π | 以 3.14 計算 |
| 符號 | 意義與單位 |
| r | 指尖斷面的半徑（mm） |
| Δr | 血管收縮造成內部半徑變小的量（mm） |
| C | 原本的圓周，即皮膚長度（mm） |
| ΔL | 多餘的皮膚長度（mm） |
| 皮膚長度（原本的圓周） | 2 × 3.14 ＝ 6.28 |
| 6.28 × 8 ＝ 50.24 mm | |
| 多餘的皮膚長度 | 6.28 × 0.3 ≒ 1.88 mm |
| 多餘比例 | 0.3 ÷ 8 ≒ 0.0375 |
| 換算成百分比 | 0.0375 × 100 ＝ 3.75 % |
內部半徑只要縮小不到4%，繞一圈就會多出將近2mm的皮膚。皮膚橫向受壓也不容易縮短，所以這些多餘的部分只能變成溝紋。用圖1的滑桿，就能確認縮小量與多餘量之間的關係。
高中高中＋更深入了解血管與神經的作用
高中改變血管粗細的，是自律神經中的交感神經。高中生物會學到，交感神經會讓皮膚血管收縮，使身體不容易散熱。指尖的皺紋，可以說是這種血管收縮作用的可見表現。
高中＋指尖有許多「動靜脈吻合」，也就是細小動脈與靜脈之間的捷徑連接。這些部位關閉時，流經指尖的血液量會大幅減少。用血流計測量已經證實，泡水後出現皺紋的手指，其指尖血流量確實下降了。
大學薄膜在柔軟基底上摺疊的現象
在生理學中，這個現象被視為交感神經引起的皮膚血管收縮。由於手指神經受損時不會發生，因此一直被用於周邊神經的檢查。另一方面，溝紋形成的形狀本身，則是材料力學中所謂的「挫曲」問題。堅硬的薄膜（角質層）在柔軟的基底（下方組織）上受到擠壓縮短時，薄膜會以固定間隔形成波浪狀皺摺。這個波浪的間隔，據說取決於薄膜與基底的硬度比，以及薄膜的厚度。
📖 公式推導及更深入的內容：挫曲（日文維基百科） ／ 交感神經系統（日文維基百科）
研究目前還不清楚的事
- 皺紋真的是「為了抓握」而存在的嗎？ 既有實驗結果顯示皺紋有助於處理濕滑物品，也有實驗結果顯示沒有差異。據說人類以外，猴子等動物身上也能觀察到類似現象，但演化上的理由尚不清楚。
- 身體以什麼作為訊號開始形成皺紋？ 有一種說法認為，水分從汗孔滲入，稀釋了皮膚內的鹽分濃度，可能就是觸發訊號。但其機制尚未完全確認。
- 皺紋的位置每次都一樣嗎？ 有報告指出，同一個人的同一根手指，皺紋花紋大致會出現在相同位置。推測與皮膚和深層組織之間連接點的分布有關，但詳細情況仍待日後研究。
也就是說，本文的內容也只是「目前已知範圍內的解釋」。皺紋由神經作用引起這一點已經得到充分驗證，但「身體為什麼要這麼做」，目前研究仍在持續進行中。
與教科書的連結（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應位置 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・刺激與反應（神經的作用）／數學・圓周 | 神經發出指令，以及用圓周公式進行的計算 |
| 高中 | 生物・自律神經與體溫調節 | 交感神經讓皮膚血管收縮 |
| 高中＋ | 生物進階・血液循環 | 動靜脈吻合與指尖血流 |
| 大學 | 生理學・材料力學 | 作為神經檢查的應用、薄膜的挫曲 |
| 研究 | 演化生物學・皮膚力學 | 皺紋的作用、形成皺紋的觸發機制 |
| ― | 與生活的連結 | 泡澡、做家事、游泳後的指尖 |
- Lewis, T. & Pickering, G. W. (1935). Circulatory changes in the fingers in some diseases of the nervous system, with special reference to the digital atrophy of peripheral nerve lesions. Clinical Science, 2.
- O'Riain, S. (1973). New and simple test of nerve function in hand. British Medical Journal.
- Wilder-Smith, E. P. V. & Chow, A. (2003). Water-immersion wrinkling is due to vasoconstriction. Muscle & Nerve.
- Kareklas, K., Nettle, D. & Smulders, T. V. (2013). Water-induced finger wrinkles improve handling of wet objects. Biology Letters.
- Haseleu, J. et al. (2014). Water-induced finger wrinkles do not affect touch acuity or dexterity in handling wet objects. PLOS ONE.
※本文為一般科普解說。文中數值僅為幫助理解原理的大致估算值。若指尖觸感或皺紋出現方式有左右差異等令人在意的變化，請洽詢醫療機構。