为什么啮齿动物有锥形胡须?

锥形胡须可以让生活在隧道和其他封闭空间的哺乳动物了解更多他们的环境。

安德鲁对于老鼠来说，它们有很多胡须，它们对胡须的触觉对它们在环境中导航、发现和识别周围的物体至关重要。这些胡须的形状很特别。它们几乎是完美的锥体，这实际上给了它们很多优势，在自然环境中，老鼠可能会发现自己在那里。

克里斯-那么，你想要清除的这些胡须的最大的未知是什么?

安德鲁:我们真的很想知道为什么这些胡须是锥形的，因为所有的哺乳动物都有胡须。其他物种的胡须也有不同的形状，比如扁平的形状，或者凸起的形状。那么，老鼠的圆锥形胡须有什么特别之处，它能适应老鼠所处的环境呢?

克里斯:像地洞、洞和下水道。那么，你是如何尝试建模或测试的呢?

作为一名科学家，你要做的第一件事就是采用还原主义的方法，我们从老鼠身上取下一根胡须。把它安装在一个小棍子上，然后旋转成不同距离的物体。当我们观察到晶须如何改变形状时，根据它离物体的距离，以及我们对物体施加的力度。我们观察到的是，当锥形晶须移动到一个物体中或被推过一个物体时，有一个关键时刻，晶须会滑过物体。不是当胡须长到最顶端的时候。事实上，要快得多，我们觉得这有点出乎意料。因此，通过对这一过程的数学分析，我的合作者David Golomb意识到，晶须从物体上滑落的精确点实际上与这个圆锥形有关。

克里斯:在触须接触到多远的地方才开始发生滑动，这有关系吗?

安德鲁:当然。因此，由于胡须的尖端比底部灵活得多，当你接触胡须尖端附近的物体时，更容易发生滑动。你不需要移动胡须很远就会发生脱落。现在，如果在底部附近接触，那么你真的需要旋转晶须。须须必须在物体内部移动很长一段时间才能突然滑过。

克里斯-所以，这些测量是通过物理上安装一个须然后把它插进东西里来实现的，这就是老鼠的做法吗?

安德鲁:那么，老鼠是怎么做的呢?它们冲向一个物体，然后开始快速地前后移动它们的胡须，然后它们调整脸的方向，在物体上前后移动它们的胡须，这被称为whisking。在多次前后移动胡须的过程中，它们对物体是什么、它的位置、它的质地有了一定的了解，并利用这些来识别和定位物体。

Chris -那么，你认为考虑到你所发现的锥形轮廓的重要性，我们是否可以利用它来制造更好的传感器而不仅仅是用于老鼠?

这只是未来研究的一个有趣的方向。如果你看看任何一个走在街上的盲人，他们经常会拿着这些白色的手杖前后移动，左右拍打。他们可以试着通过用手杖击打物体来找出物体的距离，我在研究白手杖旅行时做的一件很重要的事情是，我读过一些人抱怨，例如，一根分成三部分的白手杖，与一根有锥形的统一手杖相比，缺乏同样的灵活性。我认为同样的机制也在盲人身上发挥作用，他们用白色的手杖来导航他们的环境和识别物体。所以，如果我们现在能把我们从鼠标须系统中发现的原理应用到改进白手杖的设计上，也许可以让顶端从底部到顶端有更大的灵活性梯度，那将是一件很好的事情。