為什麼含有薄荷的牙膏或者沐浴露使用後會帶給人清涼感？

12-06

這是真的降低了溫度，還是薄荷的某種元素帶給人的錯覺？這種效果和風吹帶來的涼爽一樣嗎？

這個問題為啥不邀請我嘛？不過大冷天的回答這個問題真不舒服。
薄荷或說含有薄荷的洗漱用品或者食物，即使實在常溫甚至高溫，都會給人帶來涼颼颼的感覺，譬如摩洛哥常喝的薄荷茶，那麼燙，而且有時要加很多很多糖，但還是會有涼涼的味道。
@Shandy Lee 說的對，這種涼涼的感知是因為薄荷里的薄荷醇（menthol，長下面這樣，來自維基百科）。

實際上想一下「涼」這種感知是很有趣的。如果你一口悶了一個冰塊，包在嘴巴里，你舌頭和嘴巴立馬就木了，一直包著不動，不一會兒就會覺得很痛。吃含有薄荷醇的東西，舌頭也會覺得涼颼颼的，但一直放在裡面就不會痛。

如 @君玉琅所說，人之所以會感受到溫度的變化，熱的還是涼的，是因為在所有負責感受和傳遞冷熱的神經細胞里有一種叫TRPM8的感受器。
TRPM8是一個voltage gated ion-channel protein，我不知道中文該怎麼翻，一點點掰開來說就是，這玩意兒是個蛋白質，作用是在神經細胞膜上當一個上了鎖的小門(離子通道），當溫度變低時，這個門兒就會被打開，允許鈣離子Ca2+進入細胞。當陽離子Ca2+進入細胞後，形成電流，然後會沿著神經細胞傳遞到下一個神經細胞，不過這個中間過程就複雜些了，在此不提。
但，外界溫度改變不是能讓TRPM8開門兒得唯一因素。薄荷醇也可以在常溫下激活它。薄荷醇碰上這個蛋白質之後，這個蛋白質做的門兒會變形，導致門打開，然後鈣離子就可以進去了。實際上，科學家是先發現薄荷醇，然後發現這個蛋白質對薄荷醇有反應，才發現這個蛋白質在涼的感知上的作用的。

在吃薄荷時，薄荷醇將舌頭上的相關神經細胞激活，所以產生了涼的感知。即使你已經把薄荷吞下去了，但舌頭上還留著有，這時只要喝一小口水，神經細胞又會激活，再次感到喝西北風的感覺。

除了薄荷醇，還有其他的chemical也有相似的作用，如桉油醇eucalyptol （天然產物，桉樹油的主要成分，主要作用在一些食品烹制中、還有殺蟲劑）和人工合成的超強致涼物icilin，讓人和動物感受到涼的感覺，它比薄荷醇強200倍。

實際上感知熱（溫度升高）也是一樣有相對應的「門」離子通道，叫TRP-V1，也是通過讓鈣離子通過來傳遞信息的，但是鈣離子是從裡面往外流，而不是從外往細胞裡面流。辣椒里的辣椒素(capsaicin,http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BE%A3%E6%A4%92%E7%B4%A0) 就是靠直接與TRP-V2作用，產生「熱」的感覺。(Rosenbaum et al. 2003)

實際上薄荷的功效不止是給你舌頭或者頭皮涼颼颼的清爽感覺，薄荷醇這樣的製冷的物質長久以來都用來舒緩一些疼痛，如關節炎、肌肉或者骨疼。現在還不太確定準確的去痛機理是什麼，不過很有可能是因為作用在TRPM8通道上，其詳細的細胞和分子作用細節請見Knowlton et al. 2013。

同時，吃薄荷時會有「冷木了」的感覺，是因為薄荷醇與另一個非常重要的通道，κ-opioid receptor （kappa opioid receptor) （Galeotti et al. 2002)。

%%%%%% 以下這一段待考證：
另外，薄荷醇還有血管舒張的作用，將薄荷醇放在疼痛的肌肉上，然後慢慢的揉，會增加這個周圍區域的血液流量，因為血液帶來氧氣和養分來幫助這個區域修復，同時也將導致疼痛的各種物質帶走，所以肌肉會得到舒緩，修復也會加快。

關於這一點，評論區的 @吳正言提到了薄荷醇應該是收縮血管，而非這裡說的舒張作用。
所以我回溯了這裡說的，薄荷醇對血管舒張有效的出處：http://www.medicine.ox.ac.uk/bandolier/booth/painpag/topical/topintro.html
這個作用，在以前的生理學中提到薄荷醇的臨床應用時，我也有些印象。故我也沒有再深究其論文出處。

我快速查了了一下薄荷醇在血管直徑上的作用，發現直接將薄荷醇放在動脈血管上，有迅速的血管收縮作用。還有一份臨床研究，比較冰塊和薄荷醇的消炎效果，也是一致的，導致了血管收縮 vasoconstriction:
"This reduction in blood flow to injured tissue in turn reduces edema and hemorrhaging into the tissue and limits the induction of inflammation."

Topp, Robert, Lee J. Winchester, Jessica Schilero, and Dean Jacks. 「EFFECT OF TOPICAL MENTHOL ON IPSILATERAL AND CONTRALATERAL SUPERFICIAL BLOOD FLOW FOLLOWING A BOUT OF MAXIMUM VOLUNTARY MUSCLE CONTRACTION.」 International Journal of Sports Physical Therapy 6, no. 2 (June 2011): 83–91.
Yosipovitch, G., C. Szolar, X. Y. Hui, and H. Maibach. 「Effect of Topically Applied Menthol on Thermal, Pain and Itch Sensations and Biophysical Properties of the Skin.」 Archives of Dermatological Research 288, no. 5–6 (May 1996): 245–48.

現在我也困惑了。我會繼續找一下相關的文獻，看看到底是哪裡有了問題。
再次感謝 @吳正言提出此點問題。
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最後，薄荷醇還對炎症有作用，這個大家想必很多人都深有體驗，特別是喜歡用茶樹精油類型來祛痘的女生。實際上痘痘除了有髒東西在裡面，還有就是旁邊會有一圈紅紅的，甚至會產生炎症惡化。學過基礎醫學就會知道，發炎，inflammation，有五個主要跡象（最有名的就是下面這個圖，從左到右是：），熱、紅、腫、痛、失去功能。而薄荷醇可以舒緩至少熱這個跡象，進而可以舒緩炎症。當然咯，沒有薄荷醇，直接來個冰袋來冰敷也是可以的。

圖片來自：http://inflam.jst.go.jp/en/illust/

風吹過，會感到涼爽，是因為風帶走了皮膚上的熱，並加快了皮膚上水分的蒸發，蒸發便會吸熱，所以皮膚會感到涼。
所以，薄荷醇所帶來的涼颼颼的感覺的原理和吹風帶來的涼爽（？爽嗎？最近倫敦冷死了一點都不爽）是不一樣的。

這幾天很冷，大家注意保暖啊！多吃薄荷不會感冒，但多吹風，啊嚏，就會感冒了...啊嚏!

References
Capsaicin, 2015. . Wikipedia, the free encyclopedia.
Galeotti, N., Di Cesare Mannelli, L., Mazzanti, G., Bartolini, A., Ghelardini, C., 2002. Menthol: a natural analgesic compound. Neurosci. Lett. 322, 145–148.
Knowlton, W.M., Palkar, R., Lippoldt, E.K., McCoy, D.D., Baluch, F., Chen, J., McKemy, D.D., 2013. A Sensory-Labeled Line for Cold: TRPM8-Expressing Sensory Neurons Define the Cellular Basis for Cold, Cold Pain, and Cooling-Mediated Analgesia. J. Neurosci. 33, 2837–2848. doi:10.1523/JNEUROSCI.1943-12.2013
Rosenbaum, T., Gordon-Shaag, A., Munari, M., Gordon, S.E., 2004. Ca2+/Calmodulin Modulates TRPV1 Activation by Capsaicin. J Gen Physiol 123, 53–62. doi:10.1085/jgp.200308906
TRPM8, 2014. . Wikipedia, the free encyclopedia.
Vasodilation, 2015. . Wikipedia, the free encyclopedia.
Why menthol chills your mouth when it』s not actually cold [WWW Document], n.d. . The Conversation. URL Why menthol chills your mouth when it"s not actually cold (accessed 1.22.15).
Yosipovitch, G., Szolar, C., Hui, X.Y., Maibach, H., 1996. Effect of topically applied menthol on thermal, pain and itch sensations and biophysical properties of the skin. Arch Dermatol Res 288, 245–248. doi:10.1007/BF02530092
κ-opioid receptor, 2015. . Wikipedia, the free encyclopedia.

這個答案我只是個搬運工。大部分參考了新的the conversation 科普網站的一篇科普文章：Why menthol chills your mouth when it"s not actually cold，原作者是Anwesha Ghosh, 美國羅徹斯特大學生物學在讀博士生。

謝謝閱讀。如轉載，請私信趙思家。
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忽然發現自己很久以前就解讀過這個問題，如下：

為什麼薄荷糖沒有冰凍過，嘗起來卻是涼滋滋的呢？這就得從人體的溫度覺說起啦。

負責幫我們感受溫度的系統相當複雜，不同範圍的溫度分別由不同的受體家族管理。好比說，42度以上的灼燒感是TRPV1，也就是我之前提到的辣椒素受體負責的；讓人感受到舒服的溫度區間則是由TRPM8受體控制著。0到10度的冷溫度，卻是由鈉離子家族的NaV1.8控制著。更冷一點的溫度，以及對人體對溫度覺主管部門的更加細緻的劃分還有待研究。

科學家們是怎樣了解到這些的呢？答案是通過老鼠。拿對TRPM8受體的實驗來舉例子吧。他們先是設計了這樣一個可以控制溫度的格子間，一邊是老鼠們最喜歡的30度，另一邊則是實驗溫度，可以按照需要變化調節。科學家們通過對老鼠的基因進行修飾，還創造出了一種不存在TRPM8受體的老鼠，並拿他們跟正常老鼠做對比。實驗發現，缺失TRPM8基因的老鼠們，無法感覺到25度到10度的溫度區間，在他們看來，這個溫度跟他們最喜歡的30度沒有任何區別，但溫度降低到5度時，幾乎所有老鼠都選擇了30度的房間。可見TRPM8受體對常溫的感受十分重要。

這些感受器就好比一盞盞信號燈一樣，可以在適宜條件下自動感應溫度變化，讓我們知冷知熱。比如，處於30度以上的高溫環境中，相應的受體就會自動開始工作，告訴我們的大腦，現在很熱哦。但在特殊情況下，某些受體激活劑，比如薄荷腦就可以強烈刺激負責10－25度左右的TRPM8受體，讓機體對冷覺超級敏感，即使不是在冷環境下也會覺得涼嗖嗖的。除了薄荷糖和清涼油，很多沐浴露，洗髮水裡也存在薄荷腦的成分，這些清涼感都是TRPM8的功勞。相反當這些受體不能正常工作的時候，好比那些沒有TRPM8受體的小老鼠，對於這個溫度區間就會很麻木，什麼都感受不到啦。

每個人對冷熱的感受度不盡相同，有的人可以捧起裝著開水的熱碗，有的人光腿站在冰冷的小溪里也不覺得特別冷，除了皮糙肉厚，後天經歷和一些主觀因素外，跟 TRP或者Na受體表達數量上的個體差異也不無關係吧。如果你很幸運地比別人少長了點兒NaV1.8, 那就是天生不怕冷啦，想受」冷遇」都難。其實，各種感覺都是人體對自身的保護，知冷知熱才能更好的保護自己，防止凍傷燒傷這些意外的發生。

關於薄荷為什麼會涼主要是薄荷醇/薄荷腦給人帶來的感覺[1]。至於風吹為什麼涼爽，主要體現在溫度或者熱量上吧，這是個比較籠統的問題，還取決於環境溫度或者說風的溫度，就好像你冬天吹風冷和夏天吹風涼一樣，體溫是恆定的。另外在皮膚上塗抹酒精會產生涼意主要是由於酒精的揮發吸熱。
[1]http://en.wikipedia.org/wiki/Menthol

沒有真正的降低溫度，而是薄荷等成分刺激了人體的感覺系統，造成錯誤的感覺——比如涼爽（同理於辣椒導致的火辣）
——具體參見我寫的一篇短博客——
瞬時感受器電位，TRP。是一種非選擇性陽離子通道。分6個亞家族，每一個家族又分若干亞型。其中有感受溫度刺激的亞型，如感受溫熱刺激、傷害性高溫刺激、冷（涼）刺激。這些通道蛋白不僅可感受溫度刺激，還能感受不同的理化刺激，如滲透壓、H+濃度、辣椒素、薄荷醇等。不過TRP通道在溫度感受中的確切作用及其機制目前還不清楚。
由此可見，在皮膚、黏膜接觸辣椒後會感覺『熱『，接觸薄荷會感覺『涼『就是因為TRP的原因。

含薄荷的，不止牙膏和沐浴露，其他含薄荷的東西都會有清涼感！你該問為什麼薄荷給人清涼感

因為它含有薄荷

禽獸，連薄荷牙膏都不放過

不知道，你吃薄荷也會有清涼感的啊！