惯于穿鞋的脚（左）和惯于赤足的脚（右）（来源：Daniel Lieberman）
行走时穿鞋似乎理所当然，但在最新的《自然》杂志中，哈佛大学的科学家却发现光脚行走有着出人意料的好处：脚底的老茧不仅提供了保护，并且相比于穿着减震的鞋子，赤足者足底的触觉敏感度更高、膝盖受到的冲击力也较弱。或许，一些同学需要重新考虑行走方式了。
撰文 | 吴非
走路要穿鞋，这似乎是件理所应当的事。柔软、减震、厚实的鞋底为我们的双足提供了一层保护，避免脚底被地上的异物划伤、让我们即使在碎石路面也能随意奔跑。但当我们回溯人类的完整演化历程，却发现事情没有这么简单。大约600万年前，我们的祖先开始双足站立；30万年前，最早的智人出现。但直到4万年前，古人类学家才找到我们的祖先穿着鞋子的最古老证据：通过周口店田园洞人纤细的趾骨，他们推测出，穿鞋这一行为改变了趾骨的结构。而最古老的鞋子，则是从美国西部1万年前的古人类遗址发现的，由植物纤维简单编织而成的凉鞋。
也就是说，在人类演化的绝大部分时间中，我们的祖先都是赤脚行走、奔跑的。而相对舒适、减震的运动鞋，更是要到工业革命后才陆续出现。鞋子的出现，除了改变人类行走的方式，还对人类的健康造成怎样的影响呢？
赤足跑步背后的玄机
这一问题引起了哈佛大学人类演化生物学教授Daniel Lieberman的关注。穿鞋行为背后的科学，一直是Lieberman研究的对象。2010年，他与同事曾对比了穿鞋与光脚跑者在跑动时，脚的落地方式。研究发现，光脚或是穿着薄底鞋的跑者往往是用前脚掌或整个脚底着地；而穿跑鞋的跑者更倾向于脚后跟着地。相比之下，光脚跑步的缓冲效果更好，由此可以减少关节所受的压力。这项研究曾发表在2010年1月的《自然》杂志，并成为当期的封面文章。
而在这之后，Lieberman对这一话题的兴趣依旧强烈。喜爱跑马拉松的他，每年跑完波士顿马拉松后，都会脱去现代跑鞋，开始赤足或穿着薄地鞋长跑。随着光脚跑步次数的增加，Lieberman脚底逐渐长出一层老茧。这时，Lieberman感觉，长出老茧后双脚与地面接触时的触觉似乎依旧很灵敏。于是，他开始意识到，在这背后可能是光脚行走的另一个秘密。
Daniel Lieberman
在最新一期的《自然》杂志中，Lieberman团队就揭开了光脚行走对足部健康的另一层影响。
未改变的灵敏度
正如长期干体力活的劳动人民双手会长老茧，长期光脚走路的人类，脚底也会长出厚实的胼胝，也就是老茧。脚底的老茧，真的不会影响脚底的触觉敏感度？为了验证这个问题，Lieberman等人找来了超过100位志愿者。其中，81人来自肯尼亚；其余22人来自波士顿。在这群志愿者中，既有日常光脚行走的，也有习惯穿鞋的。
研究团队首先通过超声波测量了所有志愿者脚底老茧的厚度。结果不出所料，日常光脚的志愿者前脚掌和脚后跟的老茧厚度，均比穿鞋者高30%左右。此外，通过邵氏硬度计测出的脚底硬度也表明，光脚者的硬度高出30%。那么，更加厚实、坚硬的老茧，会给他们的双脚带来什么样的影响呢？
一个广为流传的观点是，老茧会让脚底与地面接触时的敏感度下降。这样的想法非常符合直觉，因为相比于遍布触觉感受器的脚底皮肤，老茧是由坏死的表皮细胞构成的角质层，敏感度似乎应该差一截。我们很容易想到的例子是，给他人脚底挠痒痒时，挠到娇嫩的皮肤往往会让人笑到抽筋，而挠老茧则很难产生反应。
但是，研究却得出了出人意料的结论。
Lieberman团队使用一种振动装置，来测试脚底两类机械刺激感受器（即能感受到触觉、压力、振动的部位）的敏感度。其中，触觉小体分布在皮肤真皮乳头内，是一种触觉感受器；环层小体则是一类压力感受小体。研究团队用振动装置模拟走路时与地面的接触。结果令人意外：光脚者脚底厚实的老茧，并没有影响他们脚底的触觉，其展现出的灵敏度与穿鞋者相当。
用来检测足部触觉敏感度的特制设备（来源：Daniel Lieberman）
更多影响
老茧是如何做到这一点的？研究人员认为，关键在于老茧的硬度。前文提到，光脚者脚底的硬度比穿鞋者高30%。当足底感受到的机械刺激在较软的皮肤中传递时，如同击打一块海绵，海绵（也就是足底的皮肤）会吸收一部分能量；相比之下，在坚硬的老茧中，信号的损耗要少很多，触觉信号可以近乎无损地传递给神经末梢，也就是触觉小体与环层小体，进而将触觉信号传递至大脑。相比之下，当我们穿上鞋子后，具有良好缓冲效果的鞋底，却阻碍了足底的触觉敏感度。
这样看似反直觉的结论有什么意义？对于双足行走的人类及其他灵长类来说，拥有灵敏的脚底触觉对生存起到至关重要的作用。良好的触觉不仅可以及时提醒我们地面上的危险、帮助我们避开可能造成脚步伤害的物体，还能在面临不平整的路面时警告我们及时调整平衡与步态，防止摔伤。
对年轻人而言，这样的区别或许并不明显。即使是穿上厚底的增高鞋，我们还是能在行走时掌握好平衡。但是，对于触觉随年龄增长而减弱的老年人，保证足够的触觉敏感度就有着重要意义了。研究人员指出，为了降低走路时摔伤的风险，老年人可以选择底部较薄、坚硬的鞋，以模拟赤脚时对地面的敏感度。
此外，这项研究还发现，穿鞋行为对人体健康的影响可能还不止于此：鞋子会影响脚部与地面接触时受到的反冲击力，进而向膝关节输送更多能量。目前，我们并不清楚这样的改变会对健康造成什么样的影响。不过，Lieberman注意到，二战之后，人类膝关节炎的发病率迅速上升；而这恰好与新技术出现、鞋子的缓冲性能大幅提升的时间吻合。当然，以上两者间是否存在因果性还有待考证。
尽管Lieberman相隔近十年的两项研究指出了光脚行走或跑步的诸多益处，但作者并没有推荐大家盲目地脱下鞋子外出。毕竟，在长出厚实的老茧之前，你的脚可能已经伤痕累累了。不过，这项研究告诉我们（尤其是老年人等特定人群），选好合适的鞋子还是大有裨益的。
原始论文：
Foot callus thickness does not trade off protection for tactile sensitivity during walking
参考链接：
Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners
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