除了颜色之外，头发通常还具有美丽的对称性或图案——单根发丝以与其邻近发丝一致的角度垂落的方式。一个研究团队表示，这种排列过于精确，不可能是随机的，他们在美国国家科学院院刊本周刊登的文章中揭示，头发的生长是一个精细的两步过程。
2004年，约翰·霍普金斯大学医学院的遗传学家和分子生物学家杰里米·内森斯领导的一个研究小组发现，缺少编码卷曲蛋白6基因的突变小鼠，其毛发是杂乱的波浪状和簇状，而不是整齐排列的皮毛。科学家们注意到，他们可以通过爪子来区分这些小鼠：野生小鼠的爪毛都从脚后跟指向脚趾，而基因敲除小鼠的左爪呈现逆时针漩涡状，右爪呈现顺时针漩涡状。正常小鼠头部的毛发从颈部指向鼻子；然而，缺少卷曲蛋白6的小鼠头部的毛发则以不同的方式垂落。“动物与动物之间存在一些差异，”内森指出，“即使它们携带相同的突变。”
为了找到这种随机性的原因，研究人员每天观察24只野生小鼠和27只突变小鼠，从出生到毛发首次穿透皮肤表面，记录毛发宏观模式的变化。正常小鼠的爪子和背部的毛囊角度均匀（范围从40度到45度）。突变体似乎从出生起就具有完全随机的方向。通过定量分析毛囊轴的角度，内森发现所有小鼠都在局部范围内细化了分布，尽管突变小鼠似乎经历了更剧烈的重新排列。“推论是，卷曲蛋白6基因仅参与全局过程，”内森解释说，“但局部过程仍然不受影响。”
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因此，在两步发育机制的第一步中，卷曲蛋白6决定毛囊是随机分散还是有序排列。内森将该过程第二步中毛囊的运动比作铁屑在铁磁体的影响下排列：“它们排列的原因是每个铁原子中的自旋与相邻铁原子中的自旋相互作用，并且存在使它们排列的有利能量和使它们不对齐的不利能量，”内森说。同样，“每个毛囊都会受到其直接邻居的影响，从而改变其方向，使其越来越接近其邻居的平均方向。”
内森认为，类似的机制也控制着鱼类和爬行动物的鳞片以及鸟类的羽毛的排列。“如果你偏差五度，”他说，“在飞行速度、机动性或隔热性方面，你将面临巨大的达尔文式不适应性，例如。”弗吉尼亚大学的生物学家保罗·阿德勒指出，两步细化机制也控制着果蝇果蝇中的单细胞毛发。“你不要试图用一种机制来使某物完美，这在生物学上是有道理的，”阿德勒说。“你首先将其大致对齐，然后使用独立的机制使其更加对齐。”
至于这是否也是赋予人类笔直、有序头发的机制，内森指出，“这几乎肯定也发生在我们身上，因为这种小鼠途径中的所有基因在人类中几乎完全相同。”