刚起床时，您的五感还没有完全苏醒，不太敏锐。阳光从窗户照进室内、早餐的味道、闹钟的声音，这些都是您的环境、感觉器官和大脑的产物。

听、触、看、尝和闻的能力，牢牢地连接到您的身体。这五种感觉让您可以了解周围的世界并做出反应。现在让我们来了解您的所有感觉。

五种感觉的功用

您的感觉让您与您的环境相连结。透过感觉所收集的讯息，您可以了解并做出更明智的反应。例如，苦味可以提醒您食物可能有害；来自鸟类的啁啾声告诉您附近可能有树木和水。

感觉器官收集各种感觉，并在大脑中进行解译。但质感和光线等信息如何进到您身体的指挥中心？身体神经系统有一个特化的分支专门处理感觉。您可能已经猜到它就是所谓的“感觉神经系统”。

人体内的感觉器官（稍后会进一步讨论）通过神经与大脑相连，神经借着电化学脉冲将讯息传递给大脑。感觉神经系统则收集并发送来自环境的源源不断大量感官数据；有关附近物体的颜色、形状和感觉的讯息可帮助大脑确定它们是什么。

何谓五种感觉？

 

身体能感知到五种基本感觉，这五种感觉是听觉、触觉、视觉、味觉和嗅觉。这些感觉中的每一种都是大脑用来对您的世界建立清晰画面的工具。

您的大脑必须依靠感觉器官来收集感觉讯息。相关的五种感觉器官是：

• 耳朵（听觉）
• 皮肤及毛发（触觉）
• 眼睛（视觉）
• 舌头（味觉）
• 鼻子（嗅觉）

感觉器官所收集的数据可以帮助大脑了解周围环境的多样性和动态，这也是对于当时的反应和产生记忆的关键。现在让我们来深入探讨每一种感觉，并了解您如何收集您所遇到的声音、质地、景色、味道和气味的讯息。

触觉

 

皮肤是身体最大的器官，也是触觉的主要感觉器官。触觉的科学术语是“机械性刺激感受”（mechanoreception）。

触觉看似简单，但其实比您想象的要复杂一些。人体可以感知到不同形式的触摸，以及不同的温度和压力。

因为身体的各处都有触感，侦测触觉的神经会透过周围神经系统将其讯息传送到大脑。周围神经是从脊髓延伸到整个身体的神经。

位于皮肤下的神经向大脑传送有关您触觉的讯息。有各种专门的神经细胞用于不同的触觉，例如指尖皮肤上与手臂和腿部皮肤上的触感受体就不一样。

指尖可以感知物体表面不同的质地和压力，如砂纸的感觉或按下按钮。手臂和腿部覆盖着皮肤，最能感知关节的伸展和活动。四肢的皮肤也会向您的大脑传送有关您身体位置的讯息。

嘴唇和脚底的皮肤对轻触较为敏感。舌头和喉咙也有自己的触觉感受器，这些神经会将食物或饮料的温度告诉大脑。

味觉

 

说到食物和饮料，在讨论下一个感觉时，请先让您的嘴远离水。味觉（也叫尝觉）可让您的大脑接收到有关您所吃食物的讯息。当食物被咀嚼并与唾液混合时，您的舌头则忙着收集有关您的食物味道的感觉数据。

舌头上遍布的微小凸粒负责将味道传递给大脑。这些凸粒被称为味蕾，舌头上布满成千上万的味蕾。每个星期，新的味蕾都会取代旧味蕾，以保持您的味觉敏锐。

在这些味蕾的中心有40-50个特化的味觉细胞。食物的分子与这些特化细胞结合并产生神经冲动，大脑会解译这些信号，让您知道食物的味道。

舌头能感觉到五种基本味道并传送到大脑。这五种味道是甜、酸、苦、咸和鲜味；最后的这种“鲜”味是来自日文中的“美味”，鲜的味道来自肉汤和肉类等食物。

甜味的典型例子是糖，酸味来自柑橘类水果和醋等食物，盐和含钠量高的食物结合会产生咸味，而舌头还会感觉到来自咖啡、羽衣甘蓝和球芽甘蓝等食物及饮料的苦味。

关于味觉，以前人们接受的理论是：舌头上不同区域专司五种味道中的一种。但这不再被认为是事实，相反地，目前的研究显示，舌头上的任何一点都可以测到每一种味道。

因此，在用餐或吃零食期间，大脑会不断收到有关您所吃食物的讯息。在您咀嚼和吞咽时，食物的不同味道会混合在一起，舌头所感觉到的每种口味都能帮助大脑感知食物的味道。

下一餐吃饭时，看看您是否能边吃边识别出五种味道中的每一种。您将会重新了解您的大脑以及它是如何努力工作来分辨食物味道的。

视觉

 

第三种感觉是视觉（亦称视力），这是由大脑和一对感觉器官——眼睛所产生的。视觉通常被认为是最强烈的感觉，这是因为人们在获取周围环境的讯息时，依赖视觉更胜于依赖听觉或嗅觉。

当您环顾周围时，眼睛会测到可见光谱上的光。在可见光谱上的颜色有：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这种光的来源可以是灯、计算机屏幕或太阳。

当光从您周围的物体反射回来时，您的眼睛会传送信号给大脑，因而产生可识别的图像。您的眼睛使用光来阅读、辨别颜色，甚至协调服装的和谐搭配。

您是否曾在黑暗中不小心穿了不搭配的袜子？或者到了办公室才发现衬衫穿反了？这是为什么衣柜里需要有一盏灯，以避免在服装上失仪。

眼睛需要光来传送感觉讯息给大脑。光粒子（称为“光子”）通过瞳孔进入眼睛，并聚焦在视网膜（眼睛的光敏部分）上。

视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞负责接收有关光的亮度讯息，视锥细胞则负责区别颜色；这些感光器共同收集光讯息并将数据传输到大脑。

当光照射在视杆和视锥细胞上时，会启动一种叫做“视紫”的蛋白质。视紫引发一系列信号，这些信号会聚集在连接眼睛和大脑的视神经上。视神经是传递眼睛接收的讯息并直接连接到大脑的导线。

大脑接收到光数据后，它会形成视觉图像。您睁开眼睛时所“看到”的就是您大脑对进入您眼睛的光线的解读。光线充足时，大脑最容易理解周围环境。这就是为什么在黑暗中挑选搭配的衣服相当困难。

为了看得更清楚，眼睛会自动调整让最大量的光进入，这就是您的瞳孔在黑暗中会扩张（变大）的原因。这样，更多的光可以进入眼睛，并在大脑中产生最清晰的图像。

因此要在光照充足的地方进行阅读、工作和游戏，让眼睛有所需的充足的光线。这样可以减轻您眼睛的压力，让您的视觉更清晰并且更舒适。也可以在走廊安装夜灯，这样您就可以在黑暗中安全地看到路径。

听觉

 

听的科学术语是“听觉”。但这种听觉不应该让您紧张，听觉是一种强劲的感觉，一个可以带来喜乐或让您摆脱危险的感觉。

当您听到亲人的声音，您的听觉能让大脑将对方的声音解读为熟悉和亲切。您喜爱的歌曲的旋律是另一个听觉作用的例子。

声音也能提醒您潜在的危险，这让人想到汽车喇叭、火车汽笛和烟雾警报器。由于听觉，您的大脑可以使用这些噪音来确保您的安全。

您的耳朵会为大脑收集这种感觉讯息，它来自声波（一种机械能量）；每组声波都是一种具有独特频率的振动。您的耳朵接收并且放大声波，而您的大脑将它们解读为对话、音乐、笑声……等等。

耳朵有各种形状和大小，但它们都有相似之处。耳朵外部的肉质部分称为耳廓，它的用途是收集在您的环境中传播的声波，并将它们汇集到耳道末端的膜上。

这个膜称为鼓膜，或较常见的名称是耳膜。声波从鼓膜反弹并引起穿过鼓室的振动；这些振动会经由附着在耳膜另一侧的细小骨头来放大。

声波进入耳朵并被耳膜放大之后，它们就会移动到耳朵深处充满液体的管子里。这些管子称为耳蜗，它们的表面排列着微小的毛发状细胞，可以测到它们周围液体的变化。当声波通过耳蜗传播时，液体就开始移动。

液体流经耳朵中的毛细胞而产生神经冲动，然后被传到大脑。令人惊讶的是，声波几乎瞬间转换为电化学神经信号。因此，一开始的简单振动变成熟悉的音调，这完全归功于听觉。

嗅觉

 

第五种也是最后一种感觉是嗅觉。嗅觉很独特，因为测气味的感觉器官直接与大脑相连，所以人体的嗅觉功能超强。

气味通过鼻子进入您的身体，它们来自您呼吸时所捕获的空气中的粒子。用鼻子深深地吸气，以及靠近气味来源都能加强嗅觉。

在鼻子里面有一条叫做“嗅球”的大神经，它从鼻子的顶部延伸并直接连接到大脑。经由鼻子吸入的空气分子会引发嗅球的神经反应，它嗅到气味后会立即通知大脑。

较高浓度的气味分子会通过嗅球产生更深的大脑刺激。这使强烈的气味变得令人反感及恶心。较淡的香味会带给大脑较温和的信号。

出于各种原因，您需要嗅觉。强烈而令人不快的气味能清楚地警告大脑，您要吃的食物已经坏了。甜美而宜人的气味则能让您感到放松。身体所散发的气味（费洛蒙）甚至可以帮助您与亲人保持联系。无论气味如何，您的大脑和鼻子都能互相合作，让您可以享受气味。

不同感觉的结合，造成更强烈的感觉

您的大脑很少根据单一的感觉信息做出反应，您的五种感觉会共同描绘出您的环境状况。

下次外出散步时，您可以看到这个原则的实例。

仔细想想您外出时的感受，记下您体验到的各种感觉。也许您看见色彩丰富的日落，或听到溪水冲过岩石的潺潺声，您可能会触摸到一些落叶。留意您感觉的融合意味着您将发现散步的时候很难不发现新的事物。

以下是几个可辨识的感觉融合的范例：

嗅觉 + 味觉 = 口味

 

正如户外散步时能融合您的几种感觉，一顿美食也是如此。滋味通常用来描述食物的味道，但滋味实际上是味觉和嗅觉的结合。

之前谈到的五种味道并不能准确描述吃饭时的经历。我们很难用甜、咸、酸、苦或鲜来形容薄荷或菠萝之类的东西。但是您的大脑不需要单独从您的味蕾中去解读味道，您的嗅觉也会有帮助，这称为鼻后嗅觉。

当您吃东西的时候，分子通过您的鼻子与口腔之间的通道进入鼻腔，然后它们会被嗅球测到并在大脑中被解读。同时您的味蕾也收集味道的讯息。大脑汇编这些来自鼻子和舌头的感觉数据，这就是我们所谓的味道。

在舌头和鼻子一起工作的情况下，吃薄荷就不仅仅是一种苦味，它就是一种清凉、爽口和美味的食物；一片菠萝也不仅是酸，它的味道混合了香、甜和酸。

您可以看见在您吃东西的时候嗅觉如何借着鼻子影响味道。如果阻断这个路径，您就会发现味道显著减少。相反，通过慢慢咀嚼，您可以从食物中获得更多的味道。这样可以在鼻子中测到更多的香味。

感觉与记忆

某些气味可以带来深刻的记忆，这是一个有趣的现象。研究的结果显示，嗅球位于大脑中的位置造成一些气味引发情绪记忆。

因为嗅球在两个地方直接与大脑相连：杏仁核和海马回。这两个区域与情绪和记忆密切相连。嗅觉是五种感觉中唯一能到达这两个区域的一种，这可以解释为什么气味和香味可以唤起情感和记忆，这是视觉、听觉、和触觉都做不到的。

丧失感觉会发生什么事？

有时人们会觉得感觉变弱或完全丧失。如果这影响到您，那您并不孤单，有很多人也在经历着您正在经历的日子。

这包括丧失视力或听力。失明或耳聋可能在出生时就开始，也可能是后天形成，它对每个人的影响都不一样。要认识到的重点是，即使是聋人或盲人也一样能过着充实而丰富的生活。

通常如果五种感觉中的一种变弱或丧失，其它四种感觉就会变强，来帮助大脑形成完整的环境图像。如果您失明或视力不佳，那么您的嗅觉或听觉就会变强；如果您是耳聋或有听力障碍，那么您的触觉和视觉就会变得更加敏锐。

对于那些在经历丧失感觉的人，有很多很好的工具可用。如果您的感觉变弱而需要帮助，请与您信任的人谈谈。也请尊重那些失去某些感觉的人。

养成健康的习惯来支持您的五感

 

这些感觉能让您的生活更加多彩多姿，而保护健康的感官很重要。感觉会随着年龄的增长而变弱，这是完全正常的。不过，您可以采取一些措施来保护您的感官并照顾您的身体。

以下是四个重要的诀窍：

• 对于听觉要谨慎。长时间接触大而嘈杂的噪音会损坏耳朵中产生声音的耳膜。在喧闹的音乐会上和操作嘈杂的电动工具时，一定要戴耳塞。以较低的音量收听音乐。采取必要的预防措施，以便终身享有良好的听力。
• 戴太阳眼镜保护眼睛免受阳光的伤害。您还可以食用含有健康脂肪、抗氧化剂（尤其是叶黄素和玉米黄素）和维生素A的食物来帮助维护您的视力。
• 使用防晒霜和保湿霜保护您触觉敏锐的肌肤。并喝足够的水以避免缺水。
• 养成吃富含维生素和矿物质食物的饮食习惯。吃天然食物、水果和大量蔬菜。营养补充也是一种简单实用的方法，可以添加到您的健康饮食中。

您可以将五种感觉运用于园艺、步行和骑自行车等活动，欣赏周围环境的景色、声音和气味。做出健康的选择，这样您就可以通过您的五种感觉持续享受生活。

关于作者

Sydney Sprouse是住在奥勒冈州Forest Grove的自由科学作家。她拥有犹他州州立大学人类生物学的学士学位，并曾在该校担任本科生研究员和写作人员。Sydney是科学的终身学习者，她的目标是尽可能有效地翻译当前的科学研究。她的写作主题特别偏重于人类生物学、健康学和营养学。

您不可能弹指之间就把食物转变成能量。从食物产生细胞能量的过程是非常有效率且富有成效的，所以看起来似乎很容易。但是ATP（或三磷酸腺苷）这种体内最重要的分子，在制造细胞能量的过程其实是非常繁杂的；您很可能以前从未听说过这种关键分子。

那么，让我们好好关注令人惊叹的ATP吧。

毕竟，ATP是使食物中的能量可以被用来让细胞发挥功能的因子。这种能量载体存在于您身体（不论是肌肉、皮肤，和大脑……等等）的每一个细胞内。基本上，细胞能量的产生正是ATP所造成的。

但细胞能量的产生过程非常复杂。幸运的是，您不需要成为一名科学家也能掌握这个棘手的概念。读完下面的10个问题和答案之后，您就可以获得简单的基本知识。现在就开始学习一些基本知识，并继续研究其本质上所牵涉的化学。

1. ATP是什么？

ATP是体内最丰富的能量载体分子。它可以利用食物分子中的化学能，将其释放出来，为细胞内的工作提供燃料。

ATP可视为身体细胞的通用货币。您吃的食物会被消化成巨量营养素的次级单位，饮食中的碳水化合物全部被转化为一种叫做葡萄糖的单糖。

这种单糖具有“购买”大量细胞能量的能力，但是细胞不接受以葡萄糖支付的方式，需要先将葡萄糖转换为可在细胞中起作用的货币。

ATP就是可以被接受的货币。葡萄糖通过复杂的化学反应链（您体内的货币交换）被转化为ATP，这种转化过程称为细胞呼吸或新陈代谢。

就像将一种货币兑换成另一种货币一样，来自葡萄糖的能量在每次反应结束时，会变成一种临时形式的化学化合物。葡萄糖先被转变成其它几种化合物，直到其中的能量稳定成为ATP为止。先别急，您会在详述能量交换链的问题4中看到一些这样的化合物。

2. ATP是什么样的分子？

ATP是三磷酸腺苷（Adenosine Tri-phosphate）的缩写，此长名释义为附着在糖和磷酸链上的核酸（蛋白质）。磷酸链是连接在一起的磷和氧原子的基团。很酷的是：ATP非常类似于遗传物质中所发现的蛋白质。

3. ATP如何携带能量？

磷酸键是ATP分子中可以携带能量的部分，在这条链上会产生重要的化学反应。

要了解究竟发生了什么，让我们先来看一些简单的化学规则。当原子和分子之间形成键时，就会储存能量。这种能量保持在化学键中，直到它被迫断裂。

当化学键断裂时，能量就被释放。在ATP的情况中，这是很大的能量，能帮助细胞发挥作用，其它多余的能量就会作为热量离体。

ATP中的化学键非常强，因为形成磷酸链的原子特别地带着负电荷，这意味着它们总是在寻找带正电荷的分子以配对。只要离开磷酸链，这些分子就可以调节它们的负电荷，使其终于达到平衡。

因此，欲保持带负电荷的磷酸键完整无缺，就需要很多能量，几乎所有可用的能量都派上用场了。因为当化学键被带正电的力量破坏时，细胞内部的大量能量会被释放。

4. ATP来自哪里？

为了让ATP为您的细胞提供动力，葡萄糖必须启动能量货币的兑换。

产生ATP的第一个化学反应称为糖酵解（Glycolysis）。它的字面意思是“分解葡萄糖”（glyco代表葡萄糖，lysis代表断裂）。糖酵解依赖蛋白质来分解葡萄糖分子，并产生一种叫丙酮酸（pyruvate）的较小化合物。

回想一下葡萄糖和ATP之间的临时能量货币形式。丙酮酸是能量交换反应的下一个主要化合物。一旦产生丙酮酸，它就会进入细胞内专门处理能量生产的地方。这个地方叫做线粒体（Mitochondria）。

在线粒体中，丙酮酸被转化为二氧化碳和一种称为乙酰辅酶A（Acetyl Coenzyme A，或简称CoA）的化合物。在这个过程中产生的二氧化碳，会在呼气时释放出来，而乙酰辅酶A则是在此过程中继续转化，以产生ATP。

下一个化学反应会运用乙酰辅酶A产生额外的二氧化碳和一种称为烟碱酰氨腺嘌呤二核苷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide，简称NADH）的能量携带分子。NADH是一种特殊化合物。还记得异性相吸，带负电荷的化合物会与正电荷结合来平衡它们的能量吗？NADH就是那些负电荷分子之一，会寻找正电荷来配对。

NADH会在生成ATP的最后一步中发挥作用。在它变成三磷酸腺苷（Adenosine Tri-phosphate，ATP）之前，会先形成腺苷二磷酸（Adenosine Di-phosphate，ADP），而NADH会帮助ADP产生充满能量的ATP。

NADH的负电荷会启动一种特殊蛋白质来产生ATP，这种蛋白质就像一个非常强力的磁铁，可以将ADP和单个磷酸盐分子结合在一起而形成ATP。回想一下这种化学键的强度有多大，那么，现在准备要释放大量的能量了！

我们不妨将ATP当作是一种可充电的电池，它会经历高能量和低能量的循环。ATP就像一个充满电的电池，当它的键断裂时，能量就会耗尽。要再次为电池充电，您就需要重新建立化学键。

既然NADH会为结合ADP和磷酸盐的蛋白质提供动力，它就像一个能够维持能量循环继续运行的齿轮，不断地为ATP电池充电，以便再次使用。

这些键不断地被形成和破坏，让来自食物的能量得以转化为储存在ATP中的能量，使您的细胞有能力继续保持您的健康。

5. 能源生产的过程在哪里发生？

产生ATP的过程会发生在全身的细胞中。当葡萄糖在肠中被消化时，就开始了这个过程。接下来，由细胞接手将葡萄糖转化为丙酮酸，然后它们会被送到细胞的线粒体，而这里就是ATP最后生成的地方。

6. 什么是线粒体？

线粒体被称为细胞的发电厂，是ADP和磷酸盐作用形成ATP的地方。特殊蛋白质（由NADH所激发的蛋白质）会嵌入线粒体膜中，然后不断产生ATP来为细胞提供动力。

7. 一个细胞能产生多少ATP？

您身体细胞的数量多得惊人，精准地说，约有37.2兆个，而一个典型细胞所产生的ATP数量同样也多得令人难以置信。

在任何时间点，单个细胞中大约有10亿个ATP分子可供使用。您的细胞也会以惊人的速度消耗所有ATP，一个细胞可以在两分钟内完全耗尽ATP所储存的能量！

8. 所有细胞都使用ATP吗？

不只是您的所有细胞，就连所有的生物体都使用ATP作为能量货币。ATP存在于所有细胞的细胞质中。细胞质是细胞中心的空间，充满了一种叫做胞质液的物质。

各种不同的细胞组件（胞器）都被存放在细胞质中，包括线粒体。ATP产生之后，就会离开线粒体进到整个细胞中，去执行被指定的工作。

9. 所有食物都会转化为ATP吗？

脂肪、蛋白质和碳水化合物最终都可以成为细胞能量，虽然各种巨量营养素的转换过程并不相同，但最终的结果确实为细胞提供了能量。只是脂肪和蛋白质变成ATP的过程就不是那么简单而直接。

糖和单一碳水化合物转换起来很容易。化学键会被拉开，让饮食中的所有糖份缩化为葡萄糖，而且您已经知道葡萄糖会催化ATP的产生。

脂肪和蛋白质在参与细胞能量生产的过程之前，需要先被分解成更简单的次级单位。脂肪被化学转化为脂肪酸和甘油，蛋白质则是细化为氨基酸（就是蛋白质的基本结构）。

在产生ATP的过程中，氨基酸、脂肪酸和甘油都会与葡萄糖结合，为细胞提供其它中间化合物。

您所吃的某些营养素不会被消化或用于ATP的生产，如纤维。人体没有正确的酵素来完全分解纤维，因此这种物质会通过消化系统而变成废物被排出身体。

但别担心，虽然纤维不会被消化，您的身体依然充满活力，因为您吃下的食物会转化为ATP。

10. 哪些营养素有助于细胞能量的生产？

由于保持细胞能量是健康的关键部分，许多营养素都扮演着辅助的角色。有些甚至被归类为必要营养素，其中许多的营养素其实在您健康饮食中都很常见。

以下是您应摄取的主要营养素，以帮助维持健康的细胞能量生产：

• 维生素B1（硫氨素）
• 维生素B2（核黄素）
• 维生素B3（烟酸）
• 维生素B5（泛酸）
• 维生素B7（生物素）
• 维生素B12（钴氨素）
• 维生素C（参与抗氧化活性）
• 维生素E（参与抗氧化活性）
• 辅酶Q10
• α-硫辛酸
• 铜
• 镁
• 锰
• 磷

ATP的力量

没有ATP生产的通途，您的身体只会充满无法使用的能量，而这对您的身体或您想完成的事情都没有好处。ATP是通用的能源载体和货币，储存每个细胞执行任务所需的所有能量。就像可充电电池一样，一旦ATP被生产出来，就可以反复使用。

下次您吃饭时，想想您的身体為了利用这些能量所做的一切工作来。然后站起来，利用这种细胞能量健身或完成您一天的工作。如果您摄取健康的食物，就不必担心在忙碌工作的中途ATP就消耗殆尽。

关于作者

Sydney Sprouse是住在奥勒冈州Forest Grove的自由科学作家。她拥有犹他州州立大学人类生物学的学士学位，并曾在该校担任本科生研究员和写作人员。Sydney是科学的终身学习者，她的目标是尽可能有效地翻译当前的科学研究。她的写作主题特别偏重于人类生物学、健康学和营养学。