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童年逆境經驗,如何影響生理與心理?《深井效應》所說的故事

貓心
・2019/10/05 ・4850字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 559 ・八年級

從佛洛伊德以來,心理學界所探討的不外乎是童年創傷。哈利·哈洛(Harry Harlow)的恆河猴實驗、約翰·鮑比(John Bowlby)的依附理論,將精神分析中童年創傷的說法,帶入了科學化的心理學當中。然而,童年創傷影響的不只是心理層面,竟也有可能影響生理層面。

娜汀·哈里斯(Nadine Harris)的著作《深井效應》,在去年年底於台灣問世,書中的許多片段在網路上引起了許多討論。如今我拾起這一本書,想一窺童年創傷的究竟。

娜汀·哈里斯讀的是公共衛生學碩士、醫學博士,從未接觸過心理創傷這一塊,但卻從一名生長停滯的七歲孩童身上,開啟了通往研究童年創傷的那扇門。這位孩童在四歲時被性侵後,身體就不再發育了。但另一篇在  1998 年發表的研究,裡面的案例更不可思議1

童年逆境經驗,讓人們比較容易生病?

1998年文斯·費利帝(Vincent Felitti )等人所發表的研究,主要探討童年受虐及家庭關係失衡等童年逆境經驗( Adverse Childhood Experiences, ACE)對於多項成人死因的關聯性。該研究將童年逆境經驗區分為十個種類:

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情感虐待(一再發生)、肢體虐待(一再發生)、性虐待(曾經發生)、肢體忽視、情感忽視、家中有藥物濫用情形(和酗酒者或濫用藥物者同住)、家中有心理疾病患者(和憂鬱症患者、心理疾病患者或曾嘗試自殺者同住)、母親遭受暴力對待、父母離異或分居、家中有犯罪情形(家人入獄)等十項,每一個類別都計 1 分。

該份問卷的樣本數大得嚇人,有 17421 名病患作為他們的受試者。受試者中在 18 歲以前,曾經遭受過上列的 10 項中至少一項者占 67%,且有 12.6% 的人遭遇到四種以上的童年逆境經驗。而一個人遭逢越多項童年逆境經驗,他們長大之後身體不健康的可能性就越高。

童年逆境經驗與疾病的關聯性讓人好奇。圖/maxpixel

若一個人曾遭逢四種以上的童年逆境經驗,那麼他罹患冠狀心臟病的機率是沒有童年逆境經驗者的 2.2 倍、罹患任何癌症的機率是 1.9 倍、罹患慢性支氣管炎或肺氣腫(慢性阻塞性肺病)的機率是 3.9 倍、中風的機率 2.4 倍、糖尿病的機率 1.6 倍曾試圖自殺的可能性是 12.2 倍、嚴重肥胖的機率是 1.6 倍、過去一年有兩周以上心情憂鬱的機率是 4.6 倍、曾使用非法藥物的機率是 4.7 倍、曾注射藥物的機率是 10.3 倍、目前有抽菸習慣的機率是 2.2 倍、曾患有性病的機率則是2.5倍。

有些科學家試算了童年逆境經驗、危險行為和身體健康之間的關係。結果發現,抽菸、喝酒、缺乏運動、過胖等危害健康的行為,確實會帶來心臟病、肝病等等,但發現這些行為的解釋率只佔了五成左右。也就是說,即便有著童年逆境經驗的人,小心避免這些危害健康的行為,依然比別人更有可能得到心臟病或肝病1

why?難道不是因為童年逆境經驗,讓他們更有可能做出這些危害健康的行為,所以才讓他們生病的機率比較高嗎?這後面到底還隱含著什麼呢?

童年逆境經驗與失調的生理機制

對於這個缺口,有個關於身體壓力反應的研究,提供了一絲絲的線索。研究者探討寄養家庭的學齡前孩童,身體的壓力反應(特別是下視丘-垂體-腎上腺軸,簡稱HPA軸),會不會受到痛苦的經歷所影響?

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曾受虐的兒童,即使離開受虐環境調控皮質醇濃度的機制還是很可能失衡。圖/imdb

他們收集了 117 名曾遭逢童年逆境經驗,而寄宿在寄養家庭中的孩子,與 60 名貧窮家庭,但不曾遭受虐待的孩童,分析他們的皮質醇濃度註1。結果發現,雖然寄養家庭和貧窮家庭的孩子,父母教育程度或收入都差不多,但貧窮家庭的孩子依然和父母同住,即便家庭清寒,但他們沒有受虐經驗,也沒有接觸過兒童保護服務單位,這些孩子的皮質醇濃度很正常;但那 117 名曾經受虐的孩童,皮質醇濃度較高,一整天下來皮質醇分泌的量也不規律──晨間的皮質醇濃度比清寒家庭的孩子低,但夜間與整天平均的皮質醇濃度比清寒家庭的孩子高。也就是說,他們調控皮質醇濃度的機制失衡了3

而卡瑞恩醫師則進一步研究皮質醇對於創傷後壓力症候群的孩子腦部的影響,主要受測對象是 10 到 16 歲的病人。結果發現,孩子創傷後壓力症候群的症狀越多,皮質醇濃度就越高,海馬迴體積也越小,過了 12 到 18 個月,研究者第二次測量孩子海馬迴的體積,發現他們的海馬迴又變得更小了。即便他們已經不再經歷創傷事件,但他們負責學習與記憶的腦區,卻不停地縮小,顯示著過去的壓力依然不停地損害著他們的腦神經系統4

我曾經在我的文章《童年創傷經驗與海馬迴萎縮的關聯性》中提到其中可能的機制,而這篇研究又再次支持了這樣的假說——童年創傷經驗確實有可能造成我們的海馬迴萎縮。

但是,這篇研究似乎還是沒有辦法回答「為什麼有著童年逆境經驗的人,小心避免這些危害健康的行為,依然比別人更有可能得到心臟病或肝病?」這個問題。

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沒關係,讓我們再看看其他的研究。其他研究發現,壓力反應除了影響海馬迴之外,也會打亂了他們的內分泌系統、大腦系統,以及免疫系統。

有過童年逆境經驗的孩子通常更容易渴望高油、高糖的食物。/pexels

先來談談內分泌系統。遇到壓力時,有過童年逆境經驗的孩子,他們的生長激素、性激素(雌激素與睪固酮)、甲狀腺素、胰島素(負責調節血糖)的濃度都會下降,而這些生理反應,影響了一個孩子的發育與生理平衡。這就是為什麼那個在 4 歲時被性侵的孩子會停止發育生長的可能原因。

除此之外,壓力反應也可能會影響一個人的大腦的腹側被蓋區,這個區域和多巴胺有關,當它失調之後,孩子更容易渴望高油、高糖的食物,使得他們更容易受到肥胖所擾。

除了腹側被蓋區之外,童年逆境經驗也會導致大腦其他區域失調。本書的作者認為,有許多 ADHD 孩子,事實上並非是 ADHD,他們注意力無法集中的真正原因來自於壓力反應系統長期失調,使得他們大腦前額葉皮質受到抑制、杏仁核過度活化,以至於身體的壓力反應調節功能壞掉了——在她評估過 702 位病人之後,她發現,若一個孩子有四種以上的童年逆境經驗,這個人遇到學習或行為問題的機率是一般人的 32 倍1

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再者,壓力激素也會影響免疫系統。在費利帝參與的後的研究中,分析了 15000 筆資料,檢驗童年逆境經驗和因為類風濕性關節炎、狼瘡、第一型糖尿病、乳糜瀉、特發性纖維化等自體免疫疾病而住院的關聯性,結果發現,童年逆境經驗分數兩分以上的人,因自體免疫疾病而住院的機率,是一般人的兩倍5

嗚嗚嗚我不依。圖/giphy

而一群紐西蘭的研究者,則花了 30 年追蹤研究 1000 人,並記錄他們生命中的一些健康資訊,找到了測量發炎程度的方法。他們發現,即便孩子遭到虐待已經是 20 年之前的事情了,但他們體內依然有四種發炎標記比一般人高。

由於他們是從孩子遭逢受虐事件之前就已經開始追蹤孩子的狀況,因而更能證實童年逆境經驗與健康狀況不佳的因果關係。這份研究再次支持了免疫系統的平衡會受到童年逆境經驗所影響6,而免疫系統的受損,恰好回答了「為什麼有著童年逆境經驗的人,小心避免這些危害健康的行為,依然比別人更有可能得到心臟病或肝病?」這個問題。

綜合而言,惡性壓力反應不僅僅會影響神經系統、內分泌系統,免疫系統也深受其害。然而,這還不是故事的全貌。

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不只是生理系統,依附不被滿足導致基因問題

如果你曾經讀過我關於依附理論的文章,肯定會了解依附關係對於兒童發展的重要性。我曾經在《人際的「溫度」,依附的基礎》一文當中提及,根據哈洛的研究,擁抱與安撫,是創造安全堡壘的基礎。

愛舔媽媽能改變寶寶一輩子的壓力反應。圖/peakpx

然而,擁抱與安撫,竟有可能改變一個人基因展現的方式。邁克爾·梅尼 (Michael Meaney)的研究團隊,觀察了兩組大鼠媽媽和大鼠寶寶的互動,他們發現大鼠寶寶在被研究者觸碰之後,大鼠媽媽會透過舔毛、梳毛 (licking/grooming)的方式安慰大鼠寶寶,但是有的大鼠媽媽舔的頻率高,有的則是一下就結束了,就像人類、恆河猴的擁抱與安撫一般。

結果,研究者發現,高舔毛、梳毛組的老鼠,在面對高壓刺激時,他們的皮質酮等壓力激素比低舔毛、梳毛組來得更低,且舔的越多,壓力激素就越低;再者,高舔毛組的老鼠,比低舔毛組的老鼠,更容易關閉他們的壓力反應。更重要的是,老鼠寶寶剛出生的那十天當中所發生的舔毛頻率高低,足以影響牠們的一生,甚至當牠們在成為母親的時候,愛舔媽媽養出來的孩子,也會成為愛舔媽媽7

但更重要的是,這些舔毛反應,影響了大鼠的表觀遺傳(epigenetics)註2,所謂表觀遺傳學指得是,在不改變基因序列的情況下,透過其他的機制,改變了遺傳基因的表現與變化。

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那些愛舔媽媽的行動,讓孩子體內分泌了大量的血清素,同時改變了調控壓力反應的 DNA 轉錄的方式,改變了寶寶一輩子的壓力反應7

為了進一步確認是表觀遺傳學決定了大鼠寶寶的壓力反應方式,他們進一步將「愛舔」與「不愛舔」媽媽生出來的小孩互換,讓愛舔媽媽照顧不愛舔媽媽生出來的孩子,不愛舔媽媽照顧愛舔媽媽生出來的孩子,結果發現,愛舔媽媽生出來的孩子,被不愛舔媽媽帶大之後,會變成焦慮的成鼠,壓力激素濃度比較高,而且在他們生孩子之後,也比較不愛舔自己的孩子8

鼠寶寶的快樂成長就從舔舔開始。圖/giphy

除了表觀遺傳學之外,DNA上的端粒註3也會受到童年逆境經驗所影響。一份研究分析了美國 4598 名參與美國健康與退休調查研究者的資料,結果發現,端粒縮短的原因,大部分是童年逆境經驗所致,和成年逆境經驗沒有顯著相關。參與者每經歷一種童年逆境經驗,端粒較短的機率就上升 11%。而比起家庭的金錢壓力,家中的負面事件,如虐待、家長濫用酒精或藥物等等,和端粒縮短更有關係9。另一份研究則發現,有過童年逆境的人,患有創傷後壓力症候群後,端粒會比較短,但──沒有童年逆境經驗的人,就算患有創傷後壓力症候群,端粒也不會比較短10

結果證明了,童年逆境經驗影響的層面,可以深入到基因的層次。然而,知道了童年逆境經驗對我們的影響甚深,我們又該怎麼做呢?下一篇文章,就讓我們把焦點轉移到童年逆境經驗的處方。

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註解

  1. 用以因應長期壓力的一種激素,關於身體面對壓力的機制,可以參考:面對壓力時,我們的身體會如何反應?–《知識大圖解》
  2. 在不改變DNA序列下,影響基因的表現或變化,可參考:拉馬克的逆襲?從用進廢退說到表觀遺傳學
  3. 端粒是DNA上的一部分,端粒變短是促使我們老化的主要因素,可參考:細胞可以長生不老?海佛列克極限說不行!

延伸閱讀

  1. 深井效應:治療童年逆境傷害的長期影響
  2. Vincent, Robert, Dale, David,, Alison, Valerie, Mary & James(1998)Relationship of Childhood Abuse and Household Dysfunction to Many of the Leading Causes of Death in Adults:The Adverse Childhood Experiences (ACE) Study.America Journal of Preventive Medicine,Volume 14, Issue 4, Pages 245–258.
  3. Jacqueline,Philip,Katherine & Seymour(2009)Morning Cortisol Levels in Preschool-Aged Foster Children: Differential Effects of Maltreatment Type.Developmental Psychobiology 51(1):14-23
  4. Carrión, Weems,& Reiss(2007). Stress predicts brain changes in children: a pilot longitudinal study on youth stress, posttraumatic stress disorder, and the hippocampus. Pediatrics. 119:509–516.
  5. Shanta,Delisa, William,Vincent,Robert and Janet(2009).Cumulative Childhood Stress and Autoimmune Diseases in Adults.Psychosomatic Medicine 71(2):243-50
  6. Two psychologists followed 1000 New Zealanders for decades. Here’s what they found about how childhood shapes later life
  7. Michael & Moshe(2005). Environmental programming of stress responses through DNA methylation: life at the interface between a dynamic environment and a fixed genome.Published in Dialogues in clinical neuroscience.
  8. Champagne, Weaver, Diorio, Dymov, Szyf , Meaney  (2006). “Maternal care associated with methylation of the estrogen receptor-alpha1b promoter and estrogen receptor-alpha expression in the medial preoptic area of female offspring”. Endocrinology147 (6): 2909–15.
  9. Eli, Alison, Deborah, David, Nancy, Aric and Elissa(2016).Lifespan adversity and later adulthood telomere length in the nationally representative US Health and Retirement Study. Proceedings of the National Academy of Sciences113(42)
  10. O’Donova, Epel, Lin, Wolkowitz, Cohen, Maguen, Metzler, Lenoci, Blackburn, Neylan.(2011).Childhood Trauma Associated with Short Leukocyte Telomere Length in Posttraumatic Stress Disorder.Biological psychiatry 70(5):465-71
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貓心
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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從童年創傷到大規模暴力瘋狂──《小丑》背後的心理分析
貓心
・2019/10/08 ・3644字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 578 ・九年級

這次受泛科學所邀,撰寫《小丑》這部電影的心理分析,實在是讓我感到戰戰兢兢,一來是我不敢說我對犯罪心理的層面有多了解,二來是因為,這部電影本身極具煽動性,而文章所做的分析,都有可能被做出過度的詮釋,因此在本文的開頭,我要引用《誰都可以,就是想殺人》一書中的開頭,黃致豪律師寫下的這一段話:

「正因為人的思想與行為模式極其複雜,從來不易歸因於單一因子或事件,因此無論從科學、法律,甚至哲學的觀點,長期浸淫於司法行為科學與法律的實務工作者,其累積的知識越多,往往越不願走那條思考上的捷徑,不希望把犯罪單純地簡化為犯罪者一身、一時、一地的個別行為,進而主張單純地給予對應的懲罰或殺戮。因為這樣的認定根本無助於解決人類所面對的犯罪或司法問題,只是找出一頭供多數群眾洩憤的代罪羔羊而已。」

電影《小丑》描述了這個經典反派的起源故事。圖/IMDb

 

(本文有雷,慎入)

 

 

針對這部電影,我會將我的分析架構分成兩個部分,第一部分探討主角亞瑟的哪些經歷引發他對社會展開報復行動,第二部分則探討群眾群起效尤的效應。

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失效的家庭,先天不良的開始

如果探討一下《小丑》的主角亞瑟,之所以會犯下殺人案的起因,可能可以追溯到童年非常早期:受虐等「童年逆境經驗」( Adverse Childhood Experiences, ACE)對大腦的影響。

《深井效應》一書就有提到,情感虐待、肢體虐待、性虐待等童年逆境經驗( Adverse Childhood Experiences, ACE),和成年後憂鬱症、藥物濫用、酒精濫用、試圖自殺、各種慢性疾病等等都是有關的1。從我們出生的時候開始,我們就有依賴他人的本能。這種本能,即便當我們的照顧者,無法為我們提供照顧,當我們遮風避雨的避風港,同時又成為虐待我們的施虐者時,我們依舊會依賴他們,因為依附是人的本能(可參考依附理論系列文章)。在這種情況下長大的小孩,除了比較有可能發展成矛盾依附之外,同時還有可能帶來更多負面的效果。

電影中呈現,亞瑟在童年養母親不但患有妄想症與自戀型人格,且放任他被虐待。除了受虐,母親遭受暴力對待與家中有心理疾病患者1這兩項童年逆境經驗,也都發生在了亞瑟身上。這些經驗可能使得亞瑟的大腦,遭受到了許多發展上的負面影響。童年逆境經驗可能會因為高皮質醇濃度而導致海馬迴縮小2,3、大腦前額葉皮質受到抑制、杏仁核過度活化4

本劇的主角在幼年時期遭遇可能造成了他對於暴力行為的「先天失調」。圖/IMDb

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探討暴力行為的時候,我們會比較關注前額葉被抑制與杏仁核過度活化的部分。不知道你有沒有聽過費尼斯·蓋吉(Phineas Gage)這位先生,他原本是個好好先生,因為一場意外造成鐵棍穿過前額葉,從此性格大變、暴力無比。沒錯,前額葉是有助於我們做出道德判斷的重要腦區,如果一個人前額葉受損,確實做出暴力行為的可能性就提高了,再加上杏仁核這個讓我們警戒外界危機的腦區,在童年受虐的人身上過度活化,也讓他們變得更容易對外在感到威脅、產生敵意。

在《上帝的黑名單》一書當中,作者引用 1984 年美國聯邦調查局針對 36 名連續殺人案公布的調查報告,裡面指出了這些連續殺人犯,有幾個共同特徵,其中包含家庭破碎、家族遺傳精神疾病、幾乎都遭受虐待、有高智商卻無法專注,以致於長大後很難學得一技之長,難以找到工作5。正因為他們的童年,無法提供他們良好的成長環境,甚至還成了他們的人間煉獄,因而導致這些人的大腦受損。

但是大腦受損並不代表著會犯罪,是什麼讓亞瑟走上暴力犯罪這條路的呢?要回答這個問題,可能可以從變態心理學的角度來做探討。

缺少的保護因子與漸增的危險因子

變態心理學在探討人格違常時,主要會採取「保護因子」與「危險因子」兩個角度。當週圍的保護因子越多、危險因子越少的時候,無論先天條件如何,就不容易發生後天失調造成人格違常,這是變態心理學的觀點。

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針對這個部分,可以簡化為以下的圖:

什麼是保護因子?保護因子就是「保護一個人免於後天失調的因子」。在《深井效應》一書中,作者就提到,睡眠、心理健康、健康的人際關係、運動、營養、冥想等六大項目,是讓一個經歷童年逆境經驗的人,能夠免於後天失調的重要因素4。然而,從電影中可以看到,亞瑟的保護因子──定期的晤談──被政府給裁撤掉了,他也不再吃藥,再加上他缺乏良好的人際關係,這些都是他缺少或後來喪失的保護因子。

而危險因子指的是「讓一個人陷入後天失調的因子」。亞瑟無故被小屁孩搶走廣告看板並被痛毆、被老闆責罵、被同事硬塞了一把槍、因為槍枝被發現而被革職,這些環境中的強大挫折都是造成亞瑟犯罪的危險因子。再加上接下來一連串的事件引爆才造成他走上暴力犯罪的道路。並不是所有遭受童年逆境經驗的人,都會成為殺人犯,亞瑟或許就剛好那麼衰的,先天不良、後天失調。

除了先天失調,還包括了許多危險因子才讓主角走上了危險犯罪的道路。圖/IMDb

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然而,我還是必須要說,先天失調加上後天不良,並不代表一個人就一定會犯罪,心理學探討的是機率與可能性。與其讀完這篇文章後,將身旁受挫的人們貼上危險人物的標籤(這就是一個危險因子),倒不如成為他們的保護因子,為他們提供適當的醫療、心理諮商等資源,以及同理與關心他們。

個人行為如何引發集體暴動

在文章後半段,我則要談談,電影中亞瑟殺害三名上流人士,為何會引發接連群起暴動。

亞瑟在殺害三名欺侮他的人的時候,並不是事先策劃好的,他也沒有想到會帶來社會這麼大的動盪。之所以會如此,是由於整個故事的背景集合,包含了「他殺的剛好是上流人士」、「這座城市貧富差距很大」、「媒體渲染式的報導」。這樣的背景在電影中使得一些過得不好的人,自我投射、站在「小丑」這邊,戴上小丑面具上街遊行抗議。

我們的大腦中,有一種叫做鏡像神經元的神經,這種神經元很特別,例如我們看見別人的身上有蟲在爬,也會覺得自己的身體癢,就是這種神經造成的。這種天生「認同」的本能會受到一些訊息而激發,就像《小丑》電影中一樣,讓這些平時過得不好的人,站到了小丑這一邊,對抗那些滿口「我是來幫助他們的」的政治人物。

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過去研究發現,當受試者觀看與自己相同族群的人做一件事情,比起觀看與自己不同族群的人做一件事情,鏡像神經元的反應是比較強烈的。也就是說,我們天生就有對認同的族群產生模仿行為的腦神經 註 1

而這些貧窮的群眾充滿不滿的情緒,看見有人對富人展開殺戮,便比較有可能站在小丑這邊。在電影中就出現了上街示威遊行抗議,甚至隨意破壞市政、殺戮有錢人士等行為,讓整部劇的張力來到最高點。

不過,這些人之所以敢做出這些行為,除了鏡像神經元帶來的認同感,還有兩個很重要的因素可以討論:「挫折侵略假說(Frustration–Aggression Hypothesis)」與「去個人化(Deindividualization)」。

小丑在故事中成為群眾暴力的引爆點。圖/IMDb

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「挫折侵略」簡單來說就是「遷怒」:當人們對政府、對有錢人的不滿無處發洩時,若遭受這些人的侵略,便成為他們犯罪的最好理由,例如警察要求火車上的每個人拿下面具,就造就了他們毆打警察的結果。

而去個人化則是指:當每個人隸屬於一個群體裡的時候,他們代表的是這個群體,個體感也就消失了,也因此,他們的所作所為,並不需要由個人來負起責任,而是群體共同承擔(Diffusion of Responsibility),個人自認需要承擔的責任也就降低了。當每個人都戴著小丑的面具,每個人都是小丑,人們便越有可能做出在地鐵中痛毆警察、在街上到處破壞等等的行為註2

許多歷史上重大的事件,都是在這樣的情形下發生的,如納粹的迅速崛起,便是一個最佳的例子。如果對這部分有興趣的朋友,我另外推薦《惡魔教室》這部探討群體效應的電影,很值得一看。

最後,我還是想說,《小丑》這部電影,雖然點出了人性中最黑暗的一面,但同時也告訴著我們,如果在任何一個階段,有人伸出援手幫助了亞瑟,都有可能阻止整齣慘劇的發生。

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註解

  1. 想了解鏡像神經元,可參考下列兩篇文章:喜歡他 喜歡他的一舉一動人人都是拷貝貓──暴力影片造就模倣犯?
  2. 想了解群體效應、挫折侵略假說、去個人化,可參考: 鎮暴手中棍,學子身上依: 論警察打人的心理機制

參考資料

  1. Vincent, Robert, Dale, David,, Alison, Valerie, Mary & James(1998)Relationship of Childhood Abuse and Household Dysfunction to Many of the Leading Causes of Death in Adults:The Adverse Childhood Experiences (ACE) Study.America Journal of Preventive Medicine,Volume 14, Issue 4, Pages 245–258.
  2. Jacqueline,Philip,Katherine & Seymour(2009)Morning Cortisol Levels in Preschool-Aged Foster Children: Differential Effects of Maltreatment Type.Developmental Psychobiology 51(1):14-23
  3. Carrión, Weems,& Reiss(2007). Stress predicts brain changes in children: a pilot longitudinal study on youth stress, posttraumatic stress disorder, and the hippocampus. Pediatrics. 119:509–516.
  4. 深井效應:治療童年逆境傷害的長期影響
  5. 上帝的黑名單:美國七大連續殺人犯實錄
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貓心
76 篇文章 ・ 132 位粉絲
心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/

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面對童年逆境經驗,又該如何才能過得健康?《深井效應》所說的故事
貓心
・2019/10/05 ・1789字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

上一篇文章裡,提及了許多童年逆境對於生理所造成的負面影響。但是,本書的作者哈里斯,正是致力於治癒這些影響的一名醫師,因此,在《深井效應》的後半段,全都是在談她所找尋到的治療計畫1

治療童年逆境的六大項目

哈里斯針對童年逆境經驗有一套自己的治療模式,而她的治療模式,根據兩位研究端粒脢的學者依莉莎白·布雷克本(Elizabeth Blackburn)與伊莉莎·艾波(Elissa Epel ) 的著作來看確實是有效的──睡眠、心理健康、健康的人際關係、運動、營養、冥想等六大項目,是有助於提升體內端粒酶含量的重要因素,而端粒酶正是能夠重建縮短的染色體端粒的重要酵素2

而運動除了能幫助端粒酶的釋放之外,作者也提到,在臨床研究上,規律運動會促進身體釋放一種叫做「腦源性神經營養因子」的蛋白質,這是大腦和神經細胞的肥料,作用於海馬迴和前額葉皮質等對學習與記憶很重要的腦區,藉此增強大腦的運作1

規律運動的好處多。圖/pixabay

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除此之外,規律運動也能調節壓力反應,改善失調的免疫系統,如果每天做一小時會出汗的運動,就有助於有惡性壓力反應的人調節其免疫系統,讓免疫系統選擇在對的時機發揮作用1

而飲食健康也有助於增強免疫力、提升大腦功能,透過攝取 omega-3脂肪酸、抗氧化劑、水果、蔬菜、全穀植物纖維等食物,能夠增加免疫系統的活化,減緩發炎反應1

冥想的益處也不遑多讓。圖/pixabay

至於近年來很流行的靜坐冥想,也名列作者提到的六大保護因子之一。早在 1996 年,就有醫生將 21 名患有冠狀動脈疾病的成年患者,區分為冥想組與對照組,並測量他們在跑步機跑步的能力,再經過 8 個月的冥想訓練之後,冥想組跑步的強度可以來到控制組的 112%,跑步時間則是控制組的 115%。而在跑步時,如果受試者的心電圖產生變化,代表心臟受到壓迫,在 8 個月的冥想訓練之後,心電圖產生變化的時間延後了18%,控制組則沒有變化3

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而除了增加心臟的強度之外,作者也整理了一系列冥想的效果,其中包含降低壓力症狀、提升生活品質、增強HPA軸線、降低皮質醇濃度、促進健康睡眠、增加免疫功能、降低發炎反應1

哈里斯認為,這是因為壓力會啟動戰或逃的交感神經系統,冥想則有助於啟動我們的副交感神經系統,讓心跳變慢、血壓降低,帶來和壓力反應相反的效果。

由研究轉型青少年身心健康中心

事實上,哈里斯也曾在她的醫院內,進行冥想的療程,她找來了 15 位逆境分數高達 4 分以上的女孩,進行 10 周的正念訓練,每週花費 2 小時練習正念和瑜珈。從她的冥想計畫中,以及其他的營養飲食、運動計畫中,確實看到了孩子們每天的進步,有的孩子在學校能夠專心學習了,有的孩子有效控制氣喘,或是減重成功了。

他們一步一步的建立起對抗童年逆境的六大保護因子:睡眠、心理健康、健康的人際關係、運動、營養、正念。

但可惜的是,他們的人力只能在實作和撰寫研究報告當中選一個,而作者認為,比起發表研究,她覺得能夠讓這些孩子復原,是她更想要做的事情,所以她的實作沒有論文可供參考,但如同前面所述,這六大保護因子有著科學根據足以支持。

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在 2011 年8月,本書的作者哈里斯成立了舊金山灣區青少年身心健康中心,並逐漸展開了跨部門的聯合診治,讓不同科別的醫生以及心理諮商師、社工師,形成了一個完美的分工網絡,為該區的孩子提供良善的照護,並且將篩檢「童年逆境分數」作為診斷的一個重要指標。

哈里斯的這些醫療成果,造就了一場醫學上的變革,但是關於變革的內容,已經超出了本篇文章要討論的範圍。而《深井效應》一書中,最重要的是,讓人們得以用不同的角度重新審視童年逆境經驗——這不只是社會問題、不只是心理問題,同時也是公共衛生、生理醫療的問題。

在文章的最後,附上哈里斯在 TED 的演講。儘管童年逆境經驗足以影響人們的一生,但足夠的保護因子,也為受害的孩子們開啟了一個通往治癒的可能性。

 

延伸閱讀

  1. 深井效應:治療童年逆境傷害的長期影響
  2. Blackburn & Epel(2017). The Telomere Effect:A Revolutionary Approach to Living Younger, Healthier, Longer.Grand Central Published
  3. Zamarra, Schneider, Besseghini, Robinson, Salema (1996).Usefulness of the transcendental meditation program in the treatment of patients with coronary artery disease.The American Journal of Cardiology.Volume 77, Issue 10, pp.867-870
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貓心
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/