洗顔料で顔を洗うと肌が突っ張るように感じられます。この感覚は、お気に入りの保湿剤を塗ると消える傾向があります。私たちの皮膚のこの感覚は主観的に見えるかもしれませんが、スタンフォード大学の研究者らは最近、これらの感覚の背後にあるメカニズムを明らかにしました。米国科学アカデミー紀要 (PNAS Nexus) に本日 (9 月 26 日) 掲載された彼らの研究結果は、皮膚の外表面の機械的変化がどのように感覚に変換されるかを示し、保湿剤や洗浄剤を塗布した後に人々が自分の肌をどのように認識しているかを判断する定量的方法を提供します。
スタンフォード大学材料科学工学部のルース・G・ボウズ教授とウィリアム・K・ボウズ教授のラインホールド・ダウスカード氏は、「この研究は、製品が肌の物理的特性、つまり肌の健康だけでなく肌の感触にどのような影響を与えるかについて、新たな洞察を与えてくれます。これは大きな進歩です」と述べた。 「これにより、これらの配合を設計する方法についてまったく新しい理解が得られます。」
皮膚は人体の最大の器官であり、常に周囲の環境にさらされています。皮膚の最外層である角質層はバリアとして機能し、有害な化学物質や細菌をブロックし、水分を保持します。強力な洗浄剤を使用すると、水分を保持する脂質の一部が除去され、角質層が収縮します。適切な保湿剤を使用すると、キューティクルの水分量が増加し、キューティクルが膨張します。
Dauskardtらは、この収縮または膨張によって生成された機械的な力が皮膚を通って伝わり、表皮の下にある機械受容体（機械的な力を神経信号に変換する感覚受容体）に到達し、その後、皮膚が硬いという感覚として理解される信号を脳に送るだろうと予測した。
彼らの理論を検証するために、研究者らは、頬、額、腹部の体の 3 つの領域からのドナー皮膚サンプルに対する 9 つの異なる保湿処方と 6 つの異なる洗浄剤の効果を研究しました。彼らは研究室で角質層の変化を測定し、この情報を人間の皮膚の複雑なモデルに入力して、機械受容体がどのような信号を送るかを予測しました。
研究者らは、被験者が自分の肌の感触をどのように表現したかに基づいて、さまざまな処方をランク付けすることができました。彼らの分析による予測は、人体試験で各製剤について人々が報告したものとほぼ正確に一致しました。ロレアル リサーチ アンド イノベーションの協力者は、フランスで 2,000 人の女性を募集して 9 種類の保湿剤を評価し、中国で 700 人の女性を募集して 6 種類の洗浄剤を評価しました。参加者は、与えられた処方を使用した後に感じた肌の張りをランク付けしました。
「私たちはその予測と被験者が私たちに語った内容を比較しましたが、結果は完全に一致していました。言い換えれば、私たちが予測したことは彼らが私たちに語ったものとまったく同じであり、これは統計的に非常に高い有意性を備えた間違いなく注目に値する相関関係です。」
スキンケア製品を使用した後に人々がどのように感じるかを理解し、予測することは、化粧品会社が人々にテストを依頼する前に処方を改善するのに役立ちます。機械的ストレスが皮膚層を介してどのように伝達されるかについてのこれほど詳細なモデルがあれば、これらの方法は皮膚の張りを評価する以上の用途に使用できる可能性があるとダウスカート氏は述べた。
「これは新製品開発のためのフレームワークを提供します」とダウスカード氏は語った。 「皮膚の外層に何らかの作用を加えて皮膚の緊張状態やストレス状態を変化させれば、その情報がどのように伝達され、消費者がその情報をどのように解釈して報告するかを知ることができます。」
ダウスカット氏はまた、この新しい理解をウェアラブル デバイスの開発に適用したいと考えています。たとえば、脳が皮膚の張力の小さな変化をどのように解釈するかを知っていれば、このメカニズムを利用して意図的な信号を送ることができるかもしれません。点字リーダーが指先の感覚を言葉に翻訳するのと同じように、私たちの皮膚に小さな機械的変化を引き起こすデバイスはメッセージを伝えることができるかもしれません。
「私たちが行ったことは、機械的情報が角質層の外層から皮膚の下のニューロンまでどのように伝達されるかを明らかにすることです」とダウスカード氏は述べた。 「さて、私たちは人間の皮膚を通してコミュニケーションできるでしょうか？これらのメカニズムの理解を利用して、非言語的、非視覚的な方法で他の人に情報を提供するデバイスを作成できるでしょうか？これは私たちが非常に興味を持っている分野の一つです。」