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四川一男子做了个竹方向盘,竟治好母亲晕车病,还真有科学道理

 徐德文科学频道 2022-02-15

近日,四川一位朋友做了个竹条方向盘,竟然治好了母亲的晕车病,这其中有什么科学道理呢?看完本文,相信你一定会豁然开朗,原来晕车还有这么多自己闻所未闻的新奇知识。

四川巴中的何先生要带母亲去成都,临行前却犯了愁,因为母亲有晕车的习惯,各种方法都试过了,基本都没有什么效果,出远门更是晕得厉害,吐得风中凌乱。这一路300多公里,想起来就心有余悸,怎么办呢?

何先生突然想起一位朋友说过,开车的人不会晕车,仔细一想可不是这样吗?谁见过开车的人晕车呢?

何先生脑洞大开,顺手用竹条做了一个圆环,当作方向盘,让母亲坐在副驾位,端着“模拟方向盘”,根据路况不停转动模拟开车,还真是像模像样。

结果简直不要太好!300多公里的路程,何先生的母亲竟然一点也没有晕车,身体也没有不适,这在以前完全不敢想象。何先生大喜过望,决定以后带着母亲开车,都会带上这个方向盘,为让母亲体验更好,他还决定对“方向盘”进行改良。

聪明的人可能已经嗅到了商机,端着假方向盘模拟开车,真的能治疗晕车吗?这究竟是什么原理呢?

晕车的正式名称叫晕动病,是平衡感失调的疾病,包括晕车、晕船、晕机及宇航员晕飞船等,是人眼见到的运动与前庭系统感觉到的运动不符时,产生的昏厥、恶心、食欲减退等症状,严重者会导致呕吐。

这个解释可能不太容易懂,云里雾里,简单来说,就像智能手机有陀螺仪、加速度计等传感器一样,我们体内也有感知运动的“传感器”,这就是位于内耳的前庭系统,和耳蜗一起构成了内耳迷路。

我们都知道,人的运动有旋转,也有平移,前庭系统负责旋转的是三个半规管,相互之间近似成直角,可以感知人体旋转的动作,相当于手机的陀螺仪。

负责感知直线加速的则是耳石,相当于手机的加速度传感器,位于半规管和耳蜗之间,包括感知水平直线加速的椭圆囊,及垂直直线加速的球状囊。

智能手机的陀螺仪、加速度传感器感知到手机的旋转、加速后,通过处理中心的计算,就知道了手机处于什么状态,从而可以记录我们的运动状态,包括上楼梯、跌倒等。比如苹果手表就有一个功能,感知到你突然跌倒后,可以通知你的家人。有一次编辑器把我辛辛苦苦写的文章清除了,气得我一拳砸在键盘上,siri猛然启动,说我似乎跌倒了,问我是否需要通知家人,然后就开始倒计时了,吓得我赶紧取消了。

我们人体的前庭系统与此类似,半规管和耳石感知到的动作转化成神经信号后,会由前庭神经发送给控制眼球运动的中枢神经系统,保证我们在移动时也能拥有清晰的视觉;这些信号也会发送给与肌肉相关的神经结构,让我们保持直立。

从这里你就可以看出关键的地方了,前庭系统是在内耳,眼球是在外部,如果两者因为某种原因不能很好地协调,就可能导致信号混乱,令控制人体的神经系统无所适从,左右为难,产生各种不适症状。

手机在导航的时候,如果处于长时间剧烈的不规则运动,也可能发生错乱。有一次我的手机就出现胡乱导航的情况,跑到几公里外的地方到处乱转,后来是重启手机才把它“治愈”。当然,这是仅有的一次,我也无法确定是因为什么原因产生的,因为当时手机从手机架上掉下来几次,所以猜测是剧烈运动造成的。

目前关于晕车的原因主要有三种:

一种是前庭系统感知到运动,但视觉系统没有看到

这时候内耳的“传感器”感受到运动,并将信号传送到脑部,但眼睛却说,没有啊,我没看到。大脑就会无所适从,嚓,怎么办,究竟动没动啊,现在咋整呢?这种情况出现在晕车、晕船、晕机以及旋转引起的头晕中。另外在虚拟现实头盔中,如果系统滞后或软件崩溃,导致屏幕更新滞后,内耳说,啊,在动,还在动;眼睛却对大脑说,嚓,全世界都停下了!也可能让人发生晕动病。

二是视觉系统看到运动,但前庭系统没有感觉到运动

这种情况主要出现在太空里,前庭系统严重依赖于地球引力,当处于零重力环境中,半规管和耳石就会茫然失措,嚓,咋了?咋漂起在呢?就可能导致迷失方向感,引起头晕、恶心和呕吐,据说60%的宇航员在第一次飞行中都体验过晕飞船。

你可能已经擦了一把汗,幸好没去太空,脚踏实地的感觉真好。然而在地球上也可能出现这种晕飞船的感觉,比如看IMAX的电影时,如果有飞跃辽阔景观或过山车等场景,就可能导致晕动症;另外看手持摄像机拍摄的影片,包括自己拍的,运动感强烈的,也可能产生这种感觉;还有就是在虚拟现实中的旋转运动,由于外部视觉被完全挡住,运动越强烈,越容易产生晕动病。

三是视觉系统看到运动,前庭系统同时感觉运动,也可能产生晕动症

这种情况主要出现在离心机或重力模拟系统的环境中,地球科里奥利效应产生的偏转,可能导致前庭系统的运动感与所看到的运动不匹配。

在病理生理学上,科学家们对晕动症,主要有两种理论来解释:

一是感官冲突假说

大脑获得两种不匹配的运动信号或环境信号,包括来自本体感觉、视觉系统和位于内耳的平衡觉系统等的信号时,人体都可能出现头晕、恶心等晕动病症状。比如内耳感受器感应到运动并将信号传入脑部,但眼睛却告诉大脑并无运动,就可能出现晕动病。这种假说认为地球晕动病和太空晕动病致病因素刚好相反,也就是我前面所述晕车原因的前两种。

二是眼球震颤假说

这种假说认为晕动症是眼肌拉伸或牵引导致对第10对脑神经(迷走神经)的刺激引发的,这种理论可以解释为什么容易迷路的人不容易晕车,做各种加速摇头运动时容易晕车,很多抑制眼部运动的药物也可以用于治疗晕车。

理论解释很复杂,我简单理解,或者说猜测就是,不管什么原因导致眼球不停转动或振动,就容易刺激迷走神经导致晕动病。比如你眼睛看着前面,不断快速地左右转动眼珠,过一会儿就会晕得不得了。

总之,我理解的就是,晕车就是你体内的运动传感器和你眼球的运动不一致造成的,而要解决的关键就是,让这两者协调起来。

回到本文开头何先生的问题上,为什么开车的人不晕车呢?因为开车时精神高度集中,前庭系统和眼球的运动高度协调,人车合为一体,相当于车辆的运动和你大脑里面感知的运动是一致的,所以不会刺激迷走神经导致晕车。而车内的人,由于无法知道汽车会做怎样的运动,尤其是堵车时慢速行驶,急走急停,或山间弯道过多,车速过快时,前庭系统感知的运动和眼前看到的不一致,就容易发生晕车。

而何先生给母亲准备了一个模拟方向盘,让她跟随汽车的运动转动方向盘,这就相当于让她集中精神,保持体内陀螺仪、加速计与眼球的运动一致,减小了对迷走神经的刺激,治好了她的晕动病。

当然,这还只是一个个案,目前也只是猜想,如果有人能进行更多的研究,或许还真能找到治疗晕车的好办法呢。

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