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為什麼每個人的頭發都有"旋"? 兩個旋更聰明?
為什麼每個人的頭發都有"旋"? 兩個旋更聰明?為什麼每個人的頭發都有"旋"? 兩個旋更聰明?
大部分人的頭發都至少有 1 個旋，有的甚至有好幾個，老壹輩還有說法：“壹旋橫，贰旋擰，叁旋打架不要命”“旋的位置決定性格”……
你有沒有好奇過，為什麼頭發會有旋？為什麼多數旋都長在頭頂靠後的位置？為什麼有的人沒有旋，有的人卻有不止壹個旋？發旋的方向會因為出生在南北半球而有所不同嗎？
不少科學家也好奇這些問題，所以我們來看看科學家們都有哪些發現吧！
頭發的“旋”是怎麼產生的？
目前其實有很多個不完全兼容的理論試圖解釋發旋的發生機制，其中壹個古老但接受度較廣、佐證案例較多的理論是：發旋形成於胎兒時期，由大腦發育對頭皮施加的機械張力所導致[1]。
該理論解釋道：頭發的毛旋形成時間大約在胎兒 10～16 周之間，最晚不超過 18 周。在這壹階段，胎兒的大腦半球迅速發育、膨大，頭皮因此被撐開，並在頭頂後方（頭頂部和枕部交界處）形成壹個圓頂狀的張力區。
而這壹階段，也恰好是頭皮毛囊向下生長的時期。當原始的毛囊在向頭皮深處探入時，頭皮恰好在像吹氣球壹樣緩慢擴張，這樣壹來，頭頂後方那圈張力最大的頭皮上，本該垂直生長的毛囊就被擴張的頭皮“帶歪”了（見下圖）。毛囊順著張力曲線形成了螺旋狀的規律倒伏，而頭發生長的方向也因此發生改變，變成了終生不會再變化的“發旋”。
胎兒頭頂後方頭皮中毛囊的發育過程。圖 A 為 10 周，圖 B 為 16 周，圖 C 為 18 周。隨著毛囊的向下生長，毛囊逐漸愈加傾斜。論文作者推測這壹改變由皮膚受到牽拉所導致。圖片來自參考文獻[1]
這個理論不僅解釋了發旋的成因以及為什麼大多數人的發旋都位於頭頂後方，也順帶解釋了額面部的毛流規律。面部的毛發方向總是從壹些固定點向外延伸（見下圖），論文作者認為這也是面部毛囊在生長過程中受到發育的面部組織牽拉而產生的結果。
除了毛囊的組織學證據外，論文作者還用病例反向證明了大腦發育對於毛旋的影響。作者列舉了腦膨出、雙腦畸形、塔形腦症以及接近無腦畸形的嚴重小頭畸形等大腦結構顯著異常的病例，每壹個病例的頭毛分布模式也都顯著異常，且都與大腦畸形的結構改變相匹配，說明當胎兒的大腦沒能正常發育時，發旋的形成也會因此受到影響。
由於胎兒 18 周前，顱蓋骨尚未形成，所以早期大腦正常發育但後期顱骨發育異常的兒童往往有正常的發旋。這壹現象不僅佐證了發旋形成的時間窗，而且可以作為時間錨點推測顱腦畸形的發生時間：如果發旋異常，說明胎兒的大腦在18周以前就沒能發育完善；如果發旋正常，說明胎兒的大腦早期得到了正常發育，但在後期受到了幹擾。
這壹理論後來也得到了其他學者的支持。1989年發布於美國皮膚病學會雜志《美國皮膚病學會雜志》（Journal of The American Academy of Dermatology）上的壹篇綜述[2]表達了對該理論的認可，但同時也指出，壹些發育正常的兒童偶爾也會出現多個發旋或者發旋位置異常的情況（見下圖），無法完全用力學原理解釋，可能還和部分區域的代謝水平有關。不過，與正常人相比，發旋異常在顱腦發育異常的人之中常見得多。說明力學理論雖不是發旋發生的唯壹原因，但壹定是重要的影響因素。
圖片來自參考文獻[2]
而 2016 年的壹篇論文更是直接復現了組織擴張作用於皮膚時產生的剪切力曲線[3]。研究者將皮膚擴張器埋置於豬皮下，記錄了快速擴張後皮膚組織發生的形變，得到了近乎標准的黃金螺旋曲線（見下圖）。這壹結果無疑為發旋形成的力學假說提供了生動形象的理論支持。
圖片來自參考文獻[3]
不過，就像前文說的，力學理論不能解釋所有毛旋現象。比如說，壹些區域理論上不存在足夠大的皮膚張力，但仍然出現了毛旋，對此，有基於哺乳動物的研究認為基因變異、表皮生長因子的信號傳導模式等因素或許也在毛旋的形成中發揮了作用[4]。
發旋的方向：
矛盾的研究，未解的謎團
雖然多數人都有發旋，但大家的發旋並不總朝著壹個方向旋轉。順時針或者逆時針，哪種轉向更常見呢？發旋的方向是隨機決定還是有跡可循呢？關於這些問題，目前的研究可以說是眾說紛紜。
兩項針對發旋的獨立研究納入了共計 604 名白人研究對象[2]，其中 97.5% 的人有單發旋，2.5% 的人有雙發旋。單發旋的人之中，88.9% 的人都是順時針發旋，只有 11.1% 的人是逆時針發旋。
這是不是能說明多數人的發旋以順時針為主呢？不壹定。
壹項基於短發日本人的發旋研究[5]發現：日本人 51% 為順時針發旋，49% 為逆時針發旋。兩種方向的發旋幾乎對半分。說明順時針並不總是發旋優先選擇的方向。
上述的研究基於不同的人種，會不會是基因在其中起了什麼作用呢？研究日本人發旋特征的那位作者認為，日本人的發旋方向是隨機的，所以至少在日本人群中，發旋方向特征不由遺傳決定。然而，也有研究找到了發旋方向和基因的關聯性。
壹項基於中國人群的全基因組關聯研究（GWAS）發現發旋方向是壹種多基因性狀，研究者還定位了肆個與之相關的基因位點[6]。
壹項基於雙胎兒童的研究[7]也發現，雙胞胎的發旋優先朝同壹方向旋轉。換句話說，基因壹致的人發旋也傾向於壹致，這說明發旋的方向確實受基因調控。研究者們還比較了南北半球兒童發旋方向的區別，結果發現南半球逆時針發旋的出現頻率更高。說明除了基因外，南北半球這個環境因素也能影響發旋的方向。這個研究還獲得了 2024 年搞笑諾貝爾獎的解剖學獎[8]。
另外，部分人的發旋方向並不顯著，可能會對研究結論的准確性產生幹擾。在 2009 年的壹項論證男性發旋方向和性取向關系的論文中，研究者先排除掉了不夠清晰的發旋（如謝頂、發色太淺、發量太少或太多等）和雙發旋照片，將剩下的清晰的單發旋照片給兩位觀察者分別獨立判斷發旋方向，結果仍有 4.5% 的照片讓兩位觀察者在判斷方向時給出了截然相反的結論 [9]。
那麼看到這裡，你對於發旋的方向有什麼看法或猜想嗎？
參考文獻
[1] Smith DW, Gong BT. Scalp hair patterning as a clue to early fetal brain development. J Pediatr. 1973;83(3):374-380. doi:10.1016/s0022-3476(73)80258-6
[2] Samlaska CP, James WD, Sperling LC. Scalp whorls. J Am Acad Dermatol. 1989;21(3 Pt 1):553-556. doi:10.1016/s0190-9622(89)70225-5
[3] Paul SP. Golden Spirals and Scalp Whorls: Nature's Own Design for Rapid Expansion. PLoS One. 2016;11(9):e0162026. Published 2016 Sep 1. doi:10.1371/journal.pone.0162026
[4] Sechi A, Neri I, Patrizi A, et al. Scalp hair whorl patterns in patients affected by Neurofibromatosis Type 1: A case-control study. Int J Trichology. 2020;12(2):56-61. doi:10.4103/ijt.ijt_25_20
[5] Klar AJ. Scalp hair-whorl orientation of Japanese individuals is random; hence, the trait's distribution is not genetically determined. Semin Cell Dev Biol. 2009;20(4):510-513. doi:10.1016/j.semcdb.2008.11.003
[6] Luo J, Huang H, Qiao H, et al. GWASs Identify Genetic Loci Associated with Human Scalp Hair Whorl Direction. J Invest Dermatol. 2023;143(10):2065-2068.e10. doi:10.1016/j.jid.2023.04.008
[7] Willems M, Hennocq Q, de Lara ST, et al. Genetic determinism and hemispheric influence in hair whorl formation. J Stomatol Oral Maxillofac Surg. 2024;125(2):101664. doi:10.1016/j.jormas.2023.101664
[8] https://paper.people.com.cn/fcyym/pad/content/202501/24/content_30056470.html
[9] Rahman Q, Clarke K, Morera T. Hair whorl direction and sexual orientation in human males. Behav Neurosci. 2009;123(2):252-256. doi:10.1037/a0014816
[10] Klar AJ. Excess of counterclockwise scalp hair-whorl rotation in homosexual men. J Genet. 2004;83(3):251-255. doi:10.1007/BF02717894
[11] https://nymag.com/news/features/33520/
[12] Jansen A, Lohmann H, Scharfe S, Sehlmeyer C, Deppe M, Knecht S. The association between scalp hair-whorl direction, handedness and hemispheric language dominance: is there a common genetic basis of lateralization?. Neuroimage. 2007;35(2):853-861. doi:10.1016/j.neuroimage.2006.12.025
[13] ?etkin M, Bayko S, Kuto?lu T. Hair Whorl Direction: The Association with Handedness, Footedness, and Eyedness. Dev Neuropsychol. 2020;45(1):17-26. doi:10.1080/87565641.2019.1700419
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你有沒有好奇過，為什麼頭發會有旋？為什麼多數旋都長在頭頂靠後的位置？為什麼有的人沒有旋，有的人卻有不止壹個旋？發旋的方向會因為出生在南北半球而有所不同嗎？
不少科學家也好奇這些問題，所以我們來看看科學家們都有哪些發現吧！
頭發的“旋”是怎麼產生的？
目前其實有很多個不完全兼容的理論試圖解釋發旋的發生機制，其中壹個古老但接受度較廣、佐證案例較多的理論是：發旋形成於胎兒時期，由大腦發育對頭皮施加的機械張力所導致[1]。
該理論解釋道：頭發的毛旋形成時間大約在胎兒 10～16 周之間，最晚不超過 18 周。在這壹階段，胎兒的大腦半球迅速發育、膨大，頭皮因此被撐開，並在頭頂後方（頭頂部和枕部交界處）形成壹個圓頂狀的張力區。
而這壹階段，也恰好是頭皮毛囊向下生長的時期。當原始的毛囊在向頭皮深處探入時，頭皮恰好在像吹氣球壹樣緩慢擴張，這樣壹來，頭頂後方那圈張力最大的頭皮上，本該垂直生長的毛囊就被擴張的頭皮“帶歪”了（見下圖）。毛囊順著張力曲線形成了螺旋狀的規律倒伏，而頭發生長的方向也因此發生改變，變成了終生不會再變化的“發旋”。
胎兒頭頂後方頭皮中毛囊的發育過程。圖 A 為 10 周，圖 B 為 16 周，圖 C 為 18 周。隨著毛囊的向下生長，毛囊逐漸愈加傾斜。論文作者推測這壹改變由皮膚受到牽拉所導致。圖片來自參考文獻[1]
這個理論不僅解釋了發旋的成因以及為什麼大多數人的發旋都位於頭頂後方，也順帶解釋了額面部的毛流規律。面部的毛發方向總是從壹些固定點向外延伸（見下圖），論文作者認為這也是面部毛囊在生長過程中受到發育的面部組織牽拉而產生的結果。
除了毛囊的組織學證據外，論文作者還用病例反向證明了大腦發育對於毛旋的影響。作者列舉了腦膨出、雙腦畸形、塔形腦症以及接近無腦畸形的嚴重小頭畸形等大腦結構顯著異常的病例，每壹個病例的頭毛分布模式也都顯著異常，且都與大腦畸形的結構改變相匹配，說明當胎兒的大腦沒能正常發育時，發旋的形成也會因此受到影響。
由於胎兒 18 周前，顱蓋骨尚未形成，所以早期大腦正常發育但後期顱骨發育異常的兒童往往有正常的發旋。這壹現象不僅佐證了發旋形成的時間窗，而且可以作為時間錨點推測顱腦畸形的發生時間：如果發旋異常，說明胎兒的大腦在18周以前就沒能發育完善；如果發旋正常，說明胎兒的大腦早期得到了正常發育，但在後期受到了幹擾。
這壹理論後來也得到了其他學者的支持。1989年發布於美國皮膚病學會雜志《美國皮膚病學會雜志》（Journal of The American Academy of Dermatology）上的壹篇綜述[2]表達了對該理論的認可，但同時也指出，壹些發育正常的兒童偶爾也會出現多個發旋或者發旋位置異常的情況（見下圖），無法完全用力學原理解釋，可能還和部分區域的代謝水平有關。不過，與正常人相比，發旋異常在顱腦發育異常的人之中常見得多。說明力學理論雖不是發旋發生的唯壹原因，但壹定是重要的影響因素。
圖片來自參考文獻[2]
而 2016 年的壹篇論文更是直接復現了組織擴張作用於皮膚時產生的剪切力曲線[3]。研究者將皮膚擴張器埋置於豬皮下，記錄了快速擴張後皮膚組織發生的形變，得到了近乎標准的黃金螺旋曲線（見下圖）。這壹結果無疑為發旋形成的力學假說提供了生動形象的理論支持。
圖片來自參考文獻[3]
不過，就像前文說的，力學理論不能解釋所有毛旋現象。比如說，壹些區域理論上不存在足夠大的皮膚張力，但仍然出現了毛旋，對此，有基於哺乳動物的研究認為基因變異、表皮生長因子的信號傳導模式等因素或許也在毛旋的形成中發揮了作用[4]。
發旋的方向：
矛盾的研究，未解的謎團
雖然多數人都有發旋，但大家的發旋並不總朝著壹個方向旋轉。順時針或者逆時針，哪種轉向更常見呢？發旋的方向是隨機決定還是有跡可循呢？關於這些問題，目前的研究可以說是眾說紛紜。
兩項針對發旋的獨立研究納入了共計 604 名白人研究對象[2]，其中 97.5% 的人有單發旋，2.5% 的人有雙發旋。單發旋的人之中，88.9% 的人都是順時針發旋，只有 11.1% 的人是逆時針發旋。
這是不是能說明多數人的發旋以順時針為主呢？不壹定。
壹項基於短發日本人的發旋研究[5]發現：日本人 51% 為順時針發旋，49% 為逆時針發旋。兩種方向的發旋幾乎對半分。說明順時針並不總是發旋優先選擇的方向。
上述的研究基於不同的人種，會不會是基因在其中起了什麼作用呢？研究日本人發旋特征的那位作者認為，日本人的發旋方向是隨機的，所以至少在日本人群中，發旋方向特征不由遺傳決定。然而，也有研究找到了發旋方向和基因的關聯性。
壹項基於中國人群的全基因組關聯研究（GWAS）發現發旋方向是壹種多基因性狀，研究者還定位了肆個與之相關的基因位點[6]。
壹項基於雙胎兒童的研究[7]也發現，雙胞胎的發旋優先朝同壹方向旋轉。換句話說，基因壹致的人發旋也傾向於壹致，這說明發旋的方向確實受基因調控。研究者們還比較了南北半球兒童發旋方向的區別，結果發現南半球逆時針發旋的出現頻率更高。說明除了基因外，南北半球這個環境因素也能影響發旋的方向。這個研究還獲得了 2024 年搞笑諾貝爾獎的解剖學獎[8]。
另外，部分人的發旋方向並不顯著，可能會對研究結論的准確性產生幹擾。在 2009 年的壹項論證男性發旋方向和性取向關系的論文中，研究者先排除掉了不夠清晰的發旋（如謝頂、發色太淺、發量太少或太多等）和雙發旋照片，將剩下的清晰的單發旋照片給兩位觀察者分別獨立判斷發旋方向，結果仍有 4.5% 的照片讓兩位觀察者在判斷方向時給出了截然相反的結論 [9]。
那麼看到這裡，你對於發旋的方向有什麼看法或猜想嗎？
參考文獻
[1] Smith DW, Gong BT. Scalp hair patterning as a clue to early fetal brain development. J Pediatr. 1973;83(3):374-380. doi:10.1016/s0022-3476(73)80258-6
[2] Samlaska CP, James WD, Sperling LC. Scalp whorls. J Am Acad Dermatol. 1989;21(3 Pt 1):553-556. doi:10.1016/s0190-9622(89)70225-5
[3] Paul SP. Golden Spirals and Scalp Whorls: Nature's Own Design for Rapid Expansion. PLoS One. 2016;11(9):e0162026. Published 2016 Sep 1. doi:10.1371/journal.pone.0162026
[4] Sechi A, Neri I, Patrizi A, et al. Scalp hair whorl patterns in patients affected by Neurofibromatosis Type 1: A case-control study. Int J Trichology. 2020;12(2):56-61. doi:10.4103/ijt.ijt_25_20
[5] Klar AJ. Scalp hair-whorl orientation of Japanese individuals is random; hence, the trait's distribution is not genetically determined. Semin Cell Dev Biol. 2009;20(4):510-513. doi:10.1016/j.semcdb.2008.11.003
[6] Luo J, Huang H, Qiao H, et al. GWASs Identify Genetic Loci Associated with Human Scalp Hair Whorl Direction. J Invest Dermatol. 2023;143(10):2065-2068.e10. doi:10.1016/j.jid.2023.04.008
[7] Willems M, Hennocq Q, de Lara ST, et al. Genetic determinism and hemispheric influence in hair whorl formation. J Stomatol Oral Maxillofac Surg. 2024;125(2):101664. doi:10.1016/j.jormas.2023.101664
[8] https://paper.people.com.cn/fcyym/pad/content/202501/24/content_30056470.html
[9] Rahman Q, Clarke K, Morera T. Hair whorl direction and sexual orientation in human males. Behav Neurosci. 2009;123(2):252-256. doi:10.1037/a0014816
[10] Klar AJ. Excess of counterclockwise scalp hair-whorl rotation in homosexual men. J Genet. 2004;83(3):251-255. doi:10.1007/BF02717894
[11] https://nymag.com/news/features/33520/
[12] Jansen A, Lohmann H, Scharfe S, Sehlmeyer C, Deppe M, Knecht S. The association between scalp hair-whorl direction, handedness and hemispheric language dominance: is there a common genetic basis of lateralization?. Neuroimage. 2007;35(2):853-861. doi:10.1016/j.neuroimage.2006.12.025
[13] ?etkin M, Bayko S, Kuto?lu T. Hair Whorl Direction: The Association with Handedness, Footedness, and Eyedness. Dev Neuropsychol. 2020;45(1):17-26. doi:10.1080/87565641.2019.1700419
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