约翰·克拉克 摄影
请想象一下，有一个天气服务部门，里面有很多瞭望员，每个人只负责一项测量。然后，他们所有人都同时将结果报告给一个中央电话交换站。一位专家报告天气是热还是冷，另一位报告是否有风，等等。为了节省时间和金钱，每位瞭望员通过挂断电话前响铃的次数来指示所监测情况的严重程度。例如，响一声表示微风，响五声表示龙卷风。在中央交换站，一名预报员通过监测所有电话的集体响铃声来确定整体天气状况。本质上，这就是你的大脑在分析你的皮肤。一组传感器报告冷，另一组报告暖，另一组报告痛，以此类推。正如你即将发现的那样，独立的皮肤传感器有时会“串线”。
冷锋实验 1
准备两个杯子和三把带有金属手柄的相同刀子。在一个杯子里装满冷水和冰块，然后将一把刀子（手柄朝前）放入其中。接着，在另一个杯子里装满非常热但不会烫伤的自来水。然后将剩下的两把刀子的手柄放入热水中浸泡 60 秒。请你的朋友取出刀子，将冷手柄紧紧地夹在两个温热的手柄之间，然后闭上眼睛，快速将三个手柄触碰你的手腕内侧。你将感受到一种比只用两个温热的手柄放在同一个地方更强烈的灼烧感。
这种感觉混淆，神经科学家称之为“热格幻觉”，可能发生的原因是，同时接触皮肤的冷物体会刺激传递寒冷信号的快速传导（A-delta 型）神经纤维和传递疼痛信号的较慢（C 型）纤维。快速和慢速的神经纤维连接到脊髓中的同一个点，然后疼痛信息被传递到大脑。来自较快、传递寒冷的纤维的信号会抑制来自较慢、传递疼痛的纤维的那些脊髓中继。最终结果是，冷刺激会引发寒冷而非疼痛的感觉，尽管一些疼痛纤维最初被激活了。然而，放置在冷物体旁边的两个温热刺激可以稀释来自一片皮肤的寒冷信息量。这会降低快速冷信号通道的兴奋性 *以及* 疼痛信号的抑制，导致产生错觉的疼痛感知。
冷锋实验 2
冷刺激被温热刺激稀释，这表明不同的信号在广阔的皮肤区域混合——这种现象被称为空间总和。检验这一点的一种方法是，当两种感觉的广域总和不发生时，疼痛幻觉是否会消失。
重复实验 1，但这次请你的同伴将刀柄放在你的嘴唇上。你应该会感知到一种三段式的冷-热-冷（无疼痛）的感觉，而不是单一的、灼热的疼痛感。这是因为你的嘴唇——与你的手腕不同——不会将大片皮肤的触觉输入信息进行粗略的合并，因此能够分辨更精细的细节。
神经科学家研究温度-疼痛幻觉，是因为约有 300 万患有糖尿病或创伤引起的神经损伤的美国人会经历一种称为神经病理性疼痛的疾病。对于这些人来说，即使是轻微的触碰或凉风也可能产生极其痛苦的灼烧感。最可能的解释是，能够让快速感觉通路抑制慢速疼痛通路的作用机制被破坏了。正在出现的、能够理清这些神经回路的疗法，让遭受神经病理性疼痛的人们有望有一天能够获得更准确的感觉预测。
