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投籃 vs. 傳球

Hali
・2012/02/12 ・600字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 605 ・十年級

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Linsanity!反映了全球籃壇對林書豪五連勝的驚豔表現!

「投籃」或「傳球」,是球員在瞬息萬變的籃球比賽中不斷面對的難題。美國明尼蘇達大學 (University of Minnesota, Twin Cities) 的Brian Skinner利用簡單的機率模型預測最佳的投籃時間,並比對2006到2010年間,共4,720場NBA 賽事的非官方數據。

如預期地,他發現,在充份的24秒進攻時間內,球員傾向傳球而不是出手投籃 (the highest quality shot)。另外,關於球隊的致勝策略,他也提出了不同的看法。

如果A隊的得分率、失誤率皆與B隊相同,在仍有充份的進攻時間、但傳球較頻繁的A隊取得的投籃機會 (shot opportunity ) 是B隊的兩倍狀況下 (A隊:每4秒; B隊每8秒)。一般認為,A隊的投籃率 (shooting rate) 應是B隊的兩倍。但是,Brian Skinner 的分析卻顯示, 當B隊的投籃率是平均每19秒投籃一次時,A隊的最佳投籃率竟然不是9.5秒一次,而是每12秒投籃一次,這額外的2.5秒讓A隊有更多選擇最佳出手機會的時間。換句話說,A隊加倍傳球速度的優勢,不是來自於相對加倍的投籃率,而是藉由增加最佳投籃的選擇機會來提升進攻效率。另外,Brian Skinner 也指出,NBA球員也不傾向在進攻時間內太早出手投籃。

文獻來源:
The problem of shot selection in basketball.

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  1. arXiv:1107.5793v2
  2. PLoS ONE 7(1): e30776.

相關報導:

1. The Mathematics of Basketball.
2. Science Podcast.
3. 作者: Brian Skinner
4. 非官方NBA數據

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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得到 COVID-19 已知的後遺症有哪些?康復後還可能有哪些問題?
活躍星系核_96
・2020/06/29 ・3697字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 560 ・八年級

  • 文/ 麥騫洺

得到 COVID-19 的症狀類似感冒,會出現咳嗽、高燒,已是全世界都知道的常識了,但有些症狀我們較不熟悉,像失去嗅覺1短暫記憶消失2意識受損3 創傷後壓力症候群4憂鬱5、等。這次的疾病是否會帶來哪些長期影響呢?

為什麼有些人得到 COVID-19 會失去嗅覺與味覺?這樣的情況會持續嗎?

26 歲的紐約時報作家費歐娜.羅文斯坦因感染 COVID-19 而住院時,世界對於病毒對人體所造成的影響還很模糊不清,而她經歷的腸胃道症狀和失去嗅覺等才剛被辨別為症狀之一2

費歐娜.羅文斯坦是作家,也是製片人、瑜伽老師。

雖然 COVID-19 被標記為呼吸系統的病毒,但研究已證實它有侵襲神經系統的傾向1。一般流行性感冒和病毒感染期間,會出現由於鼻塞、鼻充血導致嗅覺和味覺喪失,通常將持續 7 至 14 天。事實上,在感冒期間大多數的人感覺失去嗅覺與味覺是由於:進食時這兩項感官是相輔相成的,很少人能夠清楚地分辨兩者,因此只要失去嗅覺,就會造成患者感覺食之無味7

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據專家推測,有些人從 COVID-19 這樣的急性系統性的病毒攻擊康復後,仍有餘毒干擾著鼻腔與口腔中的蛋白質分泌腺,導致味覺和嗅覺的喪失7。雖然此病毒感染過程的動力學仍是未知,但瞭解其作用機轉對於幫助理解味覺和嗅覺是如何在病毒感染中喪失是十分關鍵的。但在 COVID-19 的患者中,約有 1% 似乎會永久喪失味覺跟嗅覺。

年輕患者出院後,仍需要時間才能恢復

羅文斯坦出院返家後的三個禮拜後仍經歷疲勞、頭痛、鼻塞、喉嚨痛、精神難以集中及短暫記憶消失。基於康復過程中的孤獨感,她在社交平台 Slack 上成立了新冠肺炎患者的互助協會以分享自己的經驗及接觸他人瞭解更多資訊。

互助協會中,不乏 24 至 31 歲的年輕患者於感染後的 20 天仍經歷呼吸喘、發燒、咳血等症狀,部分患者甚至在一個月後仍感到呼吸困難和疲勞2。在一般肺炎的情況中,康復的時間長短與患者的年齡及是否有共病症(如糖尿病)有關;但在 COVID-19 的研究中已有初步證明,病人在臨床表徵上的差異有一半由遺傳因素造成9,當中患者康復時間的詳細差異仍在研究當中。

由費歐娜.羅文斯坦成立的線上互助會。圖/截圖自網站

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重症患者的難題:呼吸與血栓

重症患者通常需長時間依賴呼吸器,由此也增加了長期併發症發生的可能性。除此之外,在 ICU(Intensive Care Unit,加護病房)中隔離時失去與人接觸的機會更衍伸出心理問題。

另外,疫情造成的醫療資源緊繃也造成了很大的問題。過去當病人從 ICU 康復出院時,他們能夠獲得物理治療和語言治療等後續追蹤及支持,但在美國疫情嚴重醫院人滿為患的情況下,康復的病人被儘快安排辦出院以應付不間斷的確診病人潮。當這些康復的患者出院後嘗試獨立進行日常活動,如吃飯洗澡時,才體認到住院時沒有察覺到的體力侷限。

約翰.霍普金斯醫院(The Johns Hopkins Hospital)的醫師指出,當病人病情嚴重至需要維生儀器如呼吸器的幫助時,呼吸器被移除的時候,他們多半無法在短期內恢復罹病前的狀態10。在患者的放射學影像分析中,CT(Computed Tomography,  電腦斷層影像)檢查顯示病人的肺部呈毛玻璃樣病變。同為冠狀病毒家族的 SARS 和 MERS-CoV 也引發了相似的肺部症狀,這種由病毒引發的炎症反應多半會造成不可逆的肺部纖維化,在目前的醫學治療上是無法根治的11a

由患者的 CT 影像可以看出,肺部呈毛玻璃樣病變。圖/ncbi

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除了病毒攻擊的主戰場肺部,由於感染會引發免疫系統的發炎反應,比意料中來得多的病人身上出現了血栓情形。此情況在重症患者間愈來越常見,以致醫師們將其辨認為一種新的血栓形態:新冠肺炎形凝血病(COVID-19 Associated Coagulopathy, CAC)13。血栓若流滯大腦將導致中風及癲癇3、在肺部會形成肺部栓塞、若堵在心血管將引起心血管疾病14,或造成腎和肝等重要器官的功能衰竭15。器官以外的血栓也可能有嚴重的後果,加拿大百老匯影星 Nick Cordero 就因 COVID-19 引發的血栓而不得不進行右腿截肢16

 

感染患者堵塞的氣管內管。

運動員能快速從疫情復原嗎?

目前我們已經知道年輕患者罹患 COVID-19 之後沒有這麼快從病情復原,那運動員呢?隨著越來越多的球星的篩檢結果呈陽性17、疫情的發酵和封鎖措施的執行,各個國際重大賽事如 NBA 賽季和 2020 東京奧運等都被迫停賽。

NBA 至今仍停賽。圖/NBA官方推特

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目前有許多年輕的輕症運動選手平均於 5 到 7 天之後幾乎完全康復,但不乏於 7 至 9 天之後演變成爆發式的下呼吸道症狀如肺炎或呼吸衰竭的案例18。因此實際上的復原狀況與速度,完全因人而異。體育協會已陸續公佈球員們何時可恢復正常訓練的指南,如

  • 輕症患者需休養兩週,完全康復後進行臨床心血管評估結合心臟生物標識物及影像檢查;
  • 重症患者則建議於康復並無症狀後,進行臨床評估前休息至少兩週,且需反覆進行心臟相關評估及採漸進式的復原練習19

本次 COVID-19 症狀的嚴重程度因人而異。但重點是,當運動員們尚未完全康復便心急於投入積極訓練恢復正常體能的話,將有極大的風險發生心肌炎或心肌損傷20。獨自隔離中的選手們處於孤獨和擔憂自身復原情況的高壓下,焦慮及憂鬱等精神健康也需獲得照顧21

在經歷了漫長的禁閉後,民眾對於體育賽事的萬分期待和經濟壓力之下,決策人若急於重啓賽事而不聽從專家們的建議,承受代價的將是這些前途無量的選手們。

病後人生:除了後遺症,康復後還可能有哪些問題?

此外,康復的患者還必須面對的是,重新踏出家門時旁人的眼光、批判和社會污名化。在集體意識強烈和排外的日本,民眾因擔憂被歧視及霸凌而隱瞞實情導致防疫出現破口;出生入死的醫護人員被拒絕進入餐廳以外,連家人也收到波及,無法上學甚至求職遭拒22

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新聞中其實不乏成功抵抗病毒的生還者的故事:在美國奧瑞岡有 104 歲的退伍軍人順利康復後得以和家人一起慶生;同在奧瑞岡的95歲輕症患者和西雅圖某護理之家的 90 歲太太亦康復了23

隨著確診人數的增加,更多患者在恢復的過程中掙扎的故事被分享及報導了。但對於疾病的長期影響,仍有許多未知有待長期觀察及驗證。

除了找出本次疫情的解方,我們也應正視患者們的「病後人生」。圖/pixabay

參考資料

  1. Xydakis, M. S., Dehgani-Mobaraki, P., Holbrook, E. H., Geisthoff, U. W., Bauer, C., Hautefort, C., … & Hopkins, C. (2020). Smell and taste dysfunction in patients with COVID-19. The Lancet Infectious Diseases.
  2. The New York Times: We need to talk about what Coronavirus recoveries look like.
  3. Mao, L., Jin, H., Wang, M., Hu, Y., Chen, S., He, Q., … & Miao, X. (2020). Neurologic manifestations of hospitalized patients with coronavirus disease 2019 in Wuhan, China. JAMA neurology77(6), 683-690.
  4. The Conversation: Delirium, depression, anxiety, PTSD – the less discussed effects of COVID-19.
  5. Murray B. Stein, COVID-19 and anxiety and depression in 2020. Wiley Online Library
  6. Science News: Some patients who survive COVID-19 may suffer lasting lung damage.
  7. INEDNPDENT: Coronavirus: Why are loss of smell and taste symptoms of Covid-19?
  8. Coronavirus Disease 2019: NYC Covid-19 deaths among confirmed cases.
  9. Williams, F. M., Freydin, M., Mangino, M., Couvreur, S., Visconti, A., Bowyer, R. C., … & Hammond, C. (2020). Self-reported symptoms of covid-19 including symptoms most predictive of SARS-CoV-2 infection, are heritable. MedRxiv.
  10. Washington Post: The dark side of ventilators: Those hooked up for long periods face difficult recoveries.
  11. The New York Times: There aren’t enough ventilators to cope with the Coronavirus.
  12. Spagnolo, P., Balestro, E., Aliberti, S., Cocconcelli, E., Biondini, D., Della Casa, G., … & Maher, T. M. (2020). Pulmonary fibrosis secondary to COVID-19: a call to arms?The Lancet Respiratory Medicine.
  13. Business insider: Face with tough choices, Italy is prioritising young COVID-19 patients over the elderly. That likely “would not fly” in the US.
  14. COVID-19 and coagulopathy: Frequently asked questions.
  15. Willyard, C. (2020). Coronavirus blood-clot mystery intensifies. Nature.
  16. Wadman, M., Couzin-Frankel, J., Kaiser, J., & Matacic, C. (2020). How does coronavirus kill. Clinicians trace a ferocious rampage through the body, from brain to toes, 1502-1503.
  17. CNN: Broadway star Nick Cordero had his leg amputated due to coronavirus complications.
  18. NBA Coronavirus updates: NBA players, Von Miller, other sports figures who tested positive for COVID-19.
  19. Hull, J. H., Loosemore, M., & Schwellnus, M. (2020). Respiratory health in athletes: facing the COVID-19 challenge. The Lancet Respiratory Medicine8(6), 557-558.
  20. Phelan, D., Kim, J. H., & Chung, E. H. (2020). A game plan for the resumption of sport and exercise after coronavirus disease 2019 (COVID-19) infection. JAMA cardiology.
  21. INEDNPDENT: The curious case of SG Covid-19 patient who continued to test positive for 34 days after being symptom-free.
  22. Society guideline links: Coronavirus disease 2019 (COVID-19) – International and government guidelines for general care.
  23. For Japanese, stigma of the sick is a much greater fear than the coronavirus itself.
  24. ‘He just got better and better’: 104-year-old veteran beats coronavirus in time to celebrate his birthday.
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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投籃 vs. 傳球
Hali
・2012/02/12 ・600字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 605 ・十年級

Linsanity!反映了全球籃壇對林書豪五連勝的驚豔表現!

「投籃」或「傳球」,是球員在瞬息萬變的籃球比賽中不斷面對的難題。美國明尼蘇達大學 (University of Minnesota, Twin Cities) 的Brian Skinner利用簡單的機率模型預測最佳的投籃時間,並比對2006到2010年間,共4,720場NBA 賽事的非官方數據。

如預期地,他發現,在充份的24秒進攻時間內,球員傾向傳球而不是出手投籃 (the highest quality shot)。另外,關於球隊的致勝策略,他也提出了不同的看法。

如果A隊的得分率、失誤率皆與B隊相同,在仍有充份的進攻時間、但傳球較頻繁的A隊取得的投籃機會 (shot opportunity ) 是B隊的兩倍狀況下 (A隊:每4秒; B隊每8秒)。一般認為,A隊的投籃率 (shooting rate) 應是B隊的兩倍。但是,Brian Skinner 的分析卻顯示, 當B隊的投籃率是平均每19秒投籃一次時,A隊的最佳投籃率竟然不是9.5秒一次,而是每12秒投籃一次,這額外的2.5秒讓A隊有更多選擇最佳出手機會的時間。換句話說,A隊加倍傳球速度的優勢,不是來自於相對加倍的投籃率,而是藉由增加最佳投籃的選擇機會來提升進攻效率。另外,Brian Skinner 也指出,NBA球員也不傾向在進攻時間內太早出手投籃。

文獻來源:
The problem of shot selection in basketball.

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  1. arXiv:1107.5793v2
  2. PLoS ONE 7(1): e30776.

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1. The Mathematics of Basketball.
2. Science Podcast.
3. 作者: Brian Skinner
4. 非官方NBA數據

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袖套上的籃球教練!
Scimage
・2013/08/28 ・330字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

偷偷練習射籃應該是很多愛打籃球朋友的共同記憶,除了一次一次練習手感以外現在又有了新的工具-把投籃的教練裝戴手臂上!

影片中介紹一種特殊的袖套,內裡裝設加速裝置,可以偵測手臂與手腕的運動,所以投球的速度跟軌跡可以由袖套所收集的數據加以估計,然後即時用聲音或是光來給運動員回饋。雖然這樣的工具還未能全面幫助練習籃球上,不過以往的運動分析都是在運動資料以攝影機或是局部的感測器擷取後,再慢慢分析運動員的姿勢來改正。這樣的新工具開啟了一種新的可能性,假如配合上更多元完整的動作偵測分析與環境條件,或許將來有一天只要裝上特定的運動服裝,就可以自動學習,看見查克拉的流動,慢慢精通各種運動的竅門。

轉載自科學影像scimage

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「投籃」或「傳球」,是球員在瞬息萬變的籃球比賽中不斷面對的難題。美國明尼蘇達大學 (University of Minnesota, Twin Cities) 的Brian Skinner利用簡單的機率模型預測最佳的投籃時間,並比對2006到2010年間,共4,720場NBA 賽事的非官方數據。

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