生物学研究表明，我们的皮肤对机械刺激的感觉起源于皮肤中机械感受器的信号转换，将施加到皮肤上的力转换为沿着轴突传播到中枢神经系统（CNS）的电信号。Merkel细胞和Ruffini末梢是两种慢速适应的机械感受器，分别位于表皮的底部和真皮内，在三维空间中以密集的阵列分布。由于Merkel细胞（由真皮中的胶原纤维网络支持）位于皮肤表面附近，因此它们对施加到皮肤上的力非常敏感，因为施加的应力在加载区域迅速衰减。与Merkel细胞相比，Ruffini末梢分布得离皮肤表面更远，因此即使在皮肤本身被拉伸的情况下，其对外部力量（例如压力）的敏感度也不如Merkel细胞。由于机械感受器在三维空间中的这种分布模式，Merkel细胞和Ruffini末梢能够分别有效地感知外部力量和皮肤的应变。