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很多數人在30歲兩鬢就開始變得花白，頭頂也依稀泛白變灰，為了擁有年前的外表，大部分人則都通過染髮來掩飾這種正常的生理變化。據經驗粗略統計，到50歲時，約有一半的人頭髮會變為灰色；而根據研究人員的最新研究發現，年齡在45-65歲之間的人群中，74％的人頭髮會變得灰白。一般來說，男性比女性更易生白髮，而亞洲人和非洲人的白髮比例則明顯低於白種人。
頭髮顏色是由黑色素細胞產生的。當毛囊在子宮內發育時，黑色素細胞會遷移到頭髮根部，進而黑色素細胞產生的色素被整合到生長中的毛髮纖維中。頭髮的顏色取決於兩組黑色素的組成和比例：真黑色素（褐色和黑色色素）和類黑色素（紅色和黃色色素）。
毛髮的顏色因身體部位而異。其中睫毛最黑，因為睫毛中含有大量的真黑色素；腋毛中則含有更多的類黑色素，通常具有紅色感覺，同樣棕色頭髮中也含有較多的類黑色素。不過，激素可使頭髮顏色變得更黑，如促黑色素細胞激素以及孕期產生的高水平雌激素和孕激素；某些藥物也可以改變頭髮顏色，如預防瘧疾的藥物可以使頭髮變亮，而一些癲癇藥物則使頭髮變暗。金髮的孩子往往在七八歲左右（青春期之前數年）頭髮開始變黑，其機制尚不清楚，可能與激素無關。新生兒的頭髮通常比預期的要黑，直到八到十二個月大的時候頭髮完全更換後才能清楚地看出他們頭髮的顏色。
人的頭發生長是具有周期性的。在毛髮生長期以每月1釐米的速度增長，可以在頭皮上長達三到五年，長出36到60釐米長的頭髮。在毛髮生長期結束時，毛囊關閉，毛髮生長停止並保持三個月，然後頭髮脫落，毛囊變空，直到新一周期的毛髮生長重新開始。色素生產也隨著毛髮周期生長的節奏開啟和關閉。當一個毛囊周期結束時色素細胞關閉，下一個毛囊生長周期開始時如果不能重新打開，頭髮就會變成灰色。
一個人的頭髮何時變白，遺傳因素起了決定作用。例如同卵雙胞胎在相似的年齡、比率和模式下頭髮會變灰，但尚未確定控制基因。某些自身免疫性疾病如白癜風和斑禿可損傷色素細胞並誘發毛髮變白。
在每個毛髮周期結束時，一些產生色素的黑色素細胞會受損並死亡。如果毛囊頂部的黑色素細胞幹細胞庫能補充鱗莖，就能維持色素的產生；如果幹細胞庫耗盡，色素生產停止，頭髮變灰。為了防止頭髮變灰，需要延長毛球中黑素細胞的壽命。通常採用兩種方法，或保護黑色素細胞免受傷害，或擴大毛囊黑色素細胞幹細胞庫以取代失去的黑色素細胞。
最近一組法國科學家研製了一系列新的製劑以保護毛囊黑色素細胞免受損傷，其工作原理是模仿多巴色素異構酶的作用。這種酶是毛球中天然存在的抗氧化劑，可以保護黑色素細胞免受氧化損傷。通過複製多巴色素異構酶的作用，黑色素細胞的代謝和存活得到顯著改善。這種新劑型正在配製成噴霧劑或洗髮劑等產品，不久的未來，這將是一種全新的幫助降低白髮比例的方法，對這部分人而言或許染髮也將成為歷史。
參考文獻：Here's Why Your Hair Is Turning Grey, According to Science，The Conversation，25 MAY 2018.