這問題聽起來像半夜突然冒出來的奇怪腦洞。
但從解剖學和疼痛研究來看，其實問得很好。
如果一個人只失去一小段手指，另一個人失去更長一段，後者就一定比較痛嗎？
還是真正重要的是切開的面積有多大？
先講結論：
如果只能二選一，「切面大小」比「失去多少手指」更接近答案，但疼痛不會和切面面積簡單成正比。
更重要的是：切面上有多少傳遞疼痛的神經受到刺激或損傷、有沒有傷到比較大的神經束，以及大腦和脊髓怎麼處理這些訊號。
所以不是：
「面積變兩倍，疼痛就自動變兩倍。」
人體沒有這麼配合數學老師。
1. 為什麼「失去的手指總量」不是好指標
假設一種情況失去1公分，另一種失去3公分。
很容易直覺覺得：
「少掉三倍，當然痛三倍。」
但已經和身體分離的組織，不會繼續像原本一樣透過完整神經把疼痛訊號送進大腦。
真正仍然和大腦連接的是身體剩下那一側的神經。
所以不能把「失去的長度」或「失去的體積」直接換算成疼痛。
人體不是按重量賣痛。
2. 那切面面積有關係嗎？
有。
皮膚和更深層組織裡分布著大量神經末梢與神經纖維。
受刺激或受傷的範圍越大，就越可能同時牽涉更多神經。
在人類實驗中，用熱、電或壓力刺激皮膚時，擴大刺激面積常常會讓人感覺更痛。這叫做疼痛的空間加成。[1][2][3]
所以「面積完全不重要，只看神經」也不夠準確。
面積之所以有意義，正是因為它會影響可能被牽涉的神經數量。
3. 但面積兩倍，不等於疼痛兩倍
這是重點。
研究發現，刺激面積變大時，疼痛可以增加，但增加方式通常不是漂亮的直線。
2021年的研究發現，隨著刺激範圍擴大，疼痛呈現非線性增加。[1]
另一項在手指做機械刺激的研究中，擴大刺激範圍後，疼痛沒有完全相加，平均空間加成約46%。[2]
大腦不會收到三個疼痛訊號後說：
「三個訊號，好，疼痛乘三。」
神經系統會合併、抑制，也可能放大訊號。
它不是計算機。
4. 手指不同位置的神經並不是一樣多
這就是解剖學有用的地方。
手指兩側有比較明顯的感覺神經。
這些較粗的神經在解剖時可以找到，研究人員也能測量分支數量與直徑。
一項解剖研究發現，手指固有神經在近節指骨區域平均有2.7條直接小分支，在中節區域平均2.3條。[4]
顯微研究還發現，手指神經裡的神經束數量有往指尖增加的趨勢，不過不同人的差異很大。[5]
所以我們不是對神經的位置一無所知。
5. 指尖真的「配線特別密」
為什麼指尖碰到很小的碎屑或頭髮也能發現？
因為那裡真的很敏感。
研究人類手部皮膚時發現，在某一層真皮中，指尖的神經纖維密度超過手掌的兩倍。[6]
經典觸覺研究也發現，從手掌到指尖，觸覺感受單位的密度明顯上升。[7]
但請注意：
這不等於「感覺神經兩倍，所以切傷一定痛兩倍」。
觸覺和疼痛並不是完全同一套神經系統。
它真正證明的是：手指各處的神經分布不一樣。
因此不只要問「切面多大」，也要問「切在哪裡」。
6. 如果硬要寫成公式
為了讓中學生容易懂，可以粗略寫成：
疼痛 ≈ 受傷範圍 × 當地神經密度 × 神經受傷方式 × 大腦與脊髓的處理
但這不是真正能算出「疼痛87分」的醫學公式。
同樣1平方公分，如果剛好牽涉一條比較大的神經束，情況就可能完全不同。
7. 「從神經數量就能大概推測吧？」——對，部分正確
這個想法很合理。
解剖學可以研究神經走向、分支數與直徑。
顯微鏡可以看神經束。
皮膚組織染色後，也能估算細小神經纖維密度。
所以「神經看不到，因此切面面積毫無參考價值」也是過度簡化。
更精確的說法是：
切面面積可以幫助估計可能牽涉多少神經，但因為神經密度、大神經的位置與個體差異不同，只靠面積不能計算疼痛。
切面積派沒有預賽就淘汰。
它只是因為喊了「嚴格成正比」這句太大的話，決賽輸了。
8. 受傷之後的疼痛還會更複雜
神經受傷後可能變得異常敏感。
而且人在失去手或手指的一部分後，有時還會感覺已經不存在的部位在痛，這就是幻肢痛。
並不是失去的組織在虛空中偷偷傳訊息。
目前認為，剩餘周邊神經、脊髓與大腦的身體表徵變化，都可能參與其中。[8]
這也證明「失去多少體積」不是完整的疼痛計。
大腦甚至可以讓不存在的手指痛。
自由度高得有點過分。
9. 幫原本兩個答案打分
A. 疼痛和失去的手指量成正比
大致不對。
失去的長度或體積不會直接等於傳進大腦的疼痛訊號量。
B. 疼痛和切面面積成正比
方向更接近，但「成正比」還是不對。
面積越大，牽涉更多疼痛神經的可能性越高，所以面積有意義。
但結果仍受到神經密度、大神經束位置、損傷方式、持續時間以及中樞處理影響。
10. 結論
一句話總結：
手指被截斷時的疼痛，與其說取決於失去了多少手指，不如說更取決於切面上牽涉了哪些神經、牽涉了多少。切面面積是有用線索，但不能直接換算成疼痛倍數。
切面積說：半對。
失去體積說：比較遠。
最後的贏家是神經系統。
它拒絕參加國中幾何考試。
參考資料（8筆）
- Mørch CD, et al. Nonlinear increase of pain in distance-based and area-based spatial summation. Pain. 2021. PubMed PMID 33449502
- Greenspan JD, et al. Spatial summation of perceived pressure, sharpness and mechanically evoked cutaneous pain. PubMed PMID 9399411
- Price DD, et al. Spatial summation of heat-induced pain: influence of stimulus area and spatial separation. PubMed PMID 2600624
- Kim YS, et al. Anatomy of the direct small branches of the proper digital nerve of the fingers: a cadaveric study. PubMed PMID 24908546
- Histologic structure of the palmar digital nerves of the hand and its application to nerve grafting. PubMed PMID 2794410
- Johansson RS, Vallbo ÅB, et al. Human hand skin innervation density research; fingertip dermal nerve-fiber density was reported as more than twice that of the palm. PubMed PMID 16086989
- Johansson RS, Vallbo ÅB. Tactile sensibility in the human hand: relative and absolute densities of four types of mechanoreceptive units in glabrous skin. PubMed PMID 439026
- International Association for the Study of Pain. Current Understanding of Phantom Pain and its Treatment
