水に濡れると戻るのはなぜ?
天然パーマやくせ毛のしくみを科学的に解説

What Makes Your Hair Curl?

日本人はストレートヘアが多いと言われていますが、それでもくせ毛で苦労している方は多いと思います。熱や湿度によって変化する、とても厄介なくせ毛ですが、そもそもどのようなしくみで髪の毛がカールするのでしょうか? 今回のYouTube科学系チャンネル「SciShow」では、天パやくせ毛のしくみについて、科学的に解説します。

髪がカールする理由

マイケル・アランダ氏:人間の髪にはさまざまな形や質感があります。ストレート、緩やかなウェーブ、きついカール、厚いアフロヘアなどがありますよね。これらすべては、化学、物理学、遺伝学のコンビネーションにより生じます。

髪の毛は2つの主な要素により構成されています。「繊維」という、目に見える髪の部分と、皮膚のすぐ下にある「毛穴」があります。

髪の繊維のほとんどはケラチンという、長細いタンパク質が2本の螺旋状になった繊維でできていて、それらは相互にコイル状にねじれて、さまざまなボンドによりくっついているのです。

ボンドのなかには脆く、一時的な接着しかできない「ファンデルワース相互作用」や「水素結合」、そして比較的強力なものには「ジスルフィド結合」というものがあります。

髪の形に関わる根底の問題は、毛根の分子にあります。皮膚の中にある小さな電球のような形をした組織で、そこで髪の繊維が形成されます。ストレートヘアの場合は、毛穴が皮膚の中に真っ直ぐに入っていて、髪の繊維は断面が円形で左右対称に形成されます。しかしカールした髪の場合の毛穴はそれより傾斜していて、皮膚の表面はカギ状になっていたりねじれたりしています。それによりケラチンが均等に行き渡らないために、髪の繊維は楕円状になります。

ケラチン繊維が端に多くなれば内側はカールします。なぜならそこには繊維の間に多くのボンドがあるため、ひだが寄ったようになるのです。それが何度も繰り返されると、髪はウェーブがかかったり、カールしたりするのです。

遺伝的な要素も髪のカールには大きな関係があります。多くの場合、両親から遺伝します。見た感じですと、アフリカの先祖はきっとカールした髪をしていて、ヨーロッパや東アジアの人々に見られるストレートヘアは独立して進化したのでしょう。もちろんそれがなぜかはわかりません。

ストレートヘアのヨーロッパ人は「TCHH」と呼ばれる変異系のDNAを持っています。これはトリコヒアリンというタンパク質のことで、毛穴の一部を強める働きをします。一方で東アジアのストレートヘアの人々は特定の形をしたEDARという、感覚器官遺伝子に信号を送る細胞を持っている傾向があります。

しかしあなたがずっとストレートやカールした髪でいたくないと思うなら、熱により変えることはできます。カーラーやヘアアイロンが効果的なのはそのためです。高温の熱は、髪の中にある弱い水素結合を壊し、そうすることにより髪の繊維の形を整え、そのボンドを再成形させるのです。少なくともしばらくはそのままの状態を保持することができます。雨の中に出て行ったりしなければ、の話ですが。

水分子も水素結合を分裂させることができます。それにより、髪の繊維を元の形に戻らせることになるのです。またはあなたが髪をポニーテールにしていたり、帽子をかぶっているなら、歪んだままにとどめてしまいます。耐久性ある方法で矯正したいなら、ある人たちは長持ちするカールのためにパーマをかけたり、ストレートヘアのために弛緩させたりします。これらの処置は化学薬品によって、強いジスルフィド結合を分裂させ、それらのボンドが再構築されると、髪は数週間から数ヵ月の間、変わることなる固定されるのです。

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