為了維繫年長者的認知功能：運動好？認知訓練好？還是雙管齊下好？

誰不接受多樣性？

我們的成長方式具有多樣性。有人長得快，有人長得慢；有人長得高大，有人長不高。這種多樣性是「生物的策略」。不過有個東西並不接受多樣性。就是我們的大腦。

人腦不善於處理複雜的訊息。

有一個法則叫做「神奇數字七法則」，意思是：人類一次頂多只能記住七樣東西。

這是真的嗎？我們來試試看。

請記住以下插圖，限時三十秒。

接著再看下面的圖，什麼東西不見了？

答案是不倒翁。為什麼明明十樣物品也不多，我們就是記不住呢？

再來試試下一題吧。

雖然超過七個圖，但是這一題可能大家都記得住，因為這些圖都與《桃太郎》的故事有關。先找出關聯性，再加以歸納整理，大腦才有辦法勉強記住超過七樣東西。

大腦不擅長處理太多資訊

記憶圖畫或許比較困難，試試看數字吧。

請記住旁邊的數字，限時五秒。

怎麼樣？ 是不是太簡單了點！

下面這一組數字呢？ 也是限時五秒。

上面這一題是不是也太簡單了！

下一組數字呢？ 限時同樣五秒鐘。

如何？

前兩題應該可以輕輕鬆鬆記住，但是第三題就比較不容易了吧？

你知道第三題有幾個數字嗎？

答案是八個。

只有八個！

人類厲害到發明了電腦，我們優秀又傑出的大腦照理說應該能理解一百、一萬，甚至一億個數字。然而實際上，人腦必須費盡力氣才能記住兩隻手數得完的數字。我們的大腦本質上不擅長處理「大量」的資訊。

理解「大量」的方法

如同上述的例子，當題目是文字（圖像）時，只要歸納出《桃太郎》的故事，我們的大腦就更容易理解。

那麼數字呢？

我們來看看下面的數列。

把亂七八糟的數字排成一列，是不是就好記很多？

如果再排成下面這樣呢？

這次是依照數字的大小排序。

我們可以看到「3」有兩個，而 1 到 9 中間缺少了「7」和「8」。經過排列和整理順序之後，人腦就比較能夠理解這些資料。我們的大腦最喜歡把東西排成一列或排順序。學校排成績也是這樣的關係吧？

——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議：每一種生命的成長都有理由，都值得我們學習》，2023 年 8 月，商周出版，未經同意請勿轉載。

前美國總統川普曾經在社群媒體上，寫道：「我沒看過瘦子喝健怡可樂。」^[1]雖然此話僅是他的個人觀察，沒什麼科學根據；但是這款標榜無糖，零卡路里，憑著阿斯巴甜走天下的飲品，^[2]的確能帶來不怕變胖的滿足感。佛羅里達州立大學醫學院的研究團隊，不曉得是太為大眾著想，還是見不得人好，於 2023 年 8 月底的《科學報告》（Scientific Reports）期刊上，^[3]不帶歉意地拿出實驗證據，剝奪世人平凡的喜悅。

阿斯巴甜

美國食品藥物管理局（FDA）於 1981 年，核准人工甜味劑阿斯巴甜（aspartame）上市；之後又分別在 1983 與 1996 年，開放讓碳酸飲料及其他食品添加。不過，近來國際衛生組織（WHO）卻指出，包括阿斯巴甜在內的代糖，可能提高癌症以及代謝和心血管疾病的風險。佛羅里達州立大學醫學院的研究團隊，發覺上述警訊沒有涵蓋認知功能，所以還有他們可以強化威嚇的空間。^[3]

阿斯巴甜經過腸胃道，分解成苯丙胺酸（phenylalanine）、天門冬胺酸（aspartic acid）和甲醇（methanol）。其中苯丙胺酸能穿過血腦屏障（blood brain barrier），進入腦部，而且是多巴胺、腎上腺素和血清素等的前驅物，^[3]也就是經歷化學變化後，能成為這些單胺類神經傳導物質（monoamine neurotransmitters）。^{[3, 4]}既然其產物負責調節記憶、情緒、動機和運動功能，科學家不免好奇阿斯巴甜是否會，以及如何對中樞神經系統，帶來特定效果。^[3]

代糖透過活化人類感覺甜味的味覺受器，影響神經傳導物質的釋放。過往的文獻，曾測量攝取阿斯巴甜後，血液及腦部的苯丙胺酸與單胺類神經傳導物質的濃度。它們所得的數據並不一致，顯示阿斯巴甜干擾中樞神經的關鍵，根本不是單胺類神經傳導物質。然而，這回佛羅里達州立大學醫學院的團隊，買來味覺受器對阿斯巴甜無感的實驗動物，^[3]還能發揮作用，並瞭解背後的機制嗎？

實驗設計

研究團隊將一票 8 週大，C57BL/6 品系的雄性成年小鼠，隨機拆成3組，分別供應普通飲水，或是 0.03%、0.015% 的阿斯巴甜水溶液，讓牠們無限暢飲。FDA 建議攝取上限為每天 50 mg/kg，而一般人通常不會超過 4.1 mg/kg。小鼠既嚐不出阿斯巴甜的甜味，對兩種濃度也沒有特別偏好或厭惡。牠們平均體重約26 g，每天差不多喝下7 ml的水份。換算成人類的情形，大概是 FDA 標準的 7–15%，即一天喝 2 至 4 小罐，8 oz（237ml）裝，含有阿斯巴甜的氣泡飲料。^[3]

這3組雄性實驗小鼠，在全長 16 週的實驗中，總共參加 3 個測驗：^[3]

• Y 型迷宮（Y-maze）：前 12 週，雄性小鼠每 4 週走一次 Y 型迷宮。每條路的盡頭皆有獨特的視覺記號，以利辨識，^[3]考驗小鼠是否會依序探索不同的路徑，展現空間工作記憶的能力。^{[3, 5]}喝阿斯巴甜溶液的小鼠，無論攝取的濃度，從第 4 週起表現就比單純喝水的組別差。^[3]

• 巴恩斯迷宮（Barnes maze）：雄性小鼠在第 14 週，被放到沿邊挖了一排小洞的圓盤上，其中一個洞是下方裝有逃脫盒的正確出口。^{[3, 6]}遠處牆面設有視覺記號，以供辨識。研究團隊計算牠們順利離場所需的時間，還有嘗試錯誤的次數。最初讓小鼠自由探索，從錯誤中學習；一段時日後，取消出口，看小鼠是否直奔原處，並在附近逗留；到了最後階段，出口則被調換至對角。在空間學習方面，3組的表現都逐漸進步，只是喝阿斯巴甜溶液的2組比較緩慢；不過記憶保留與回憶，還有逆轉學習的能力，則不受影響。^[3]

• 懸尾測試（tail suspension test）：在第 16 週貼住雄性小鼠的尾巴，將牠們倒吊，結果3組一樣無助，狀似憂鬱的反應沒有差別。^[3]（延伸閱讀：〈逼小鼠游泳，還怪牠放棄掙扎？〉）

禍延子孫？

3 組雄性小鼠於走 Y 型和巴恩斯迷宮之間的第 13 週，抽空去跟喝普通飲水的雌性交配。阿斯巴甜組小鼠的子女，從出生就不接觸代糖，沒有發育問題，卻遺傳到父親在空間工作記憶和學習方面的缺陷。研究團隊考慮該用下列哪種可能的機制，來解釋這個現象：^[3]

1. 表觀遺傳變化（epigenetic changes）：尼古丁、古柯鹼、酒精、大麻等內分泌干擾物質，會在不改變DNA排序的情況下，影響精子的基因表現。^{[3, 7]}如果阿斯巴甜引發同樣的作用，雄性小鼠確實能把問題傳給子代。^[3]
2. 基因突變（genetic mutation）：倘若阿斯巴甜直接使精子基因突變，雄性小鼠的認知功能障礙，自然會代代相傳。^[3]

這個實驗裡，阿斯巴甜對雄性小鼠認知功能的危害，只延續了一代，不會禍及孫輩，可以推測屬於表觀遺傳變化。而在研究團隊先前的另一個實驗中，阿斯巴甜所致的類焦慮行為，從第一代的雄性小鼠，一路不分性別地傳到第三代。不過該特徵逐代遞減，因此機制理應相同。此外，他們以前的研究發現，阿斯巴甜改變相關基因的表現後，神經傳導物質 GABA 和麩胺酸（glutamate），會向腦部傳遞受影響的訊號。這或許就是認知功能減損的肇因。^[3]

儘管目前尚處動物實驗階段，研究團隊認為阿斯巴甜的危險，遠遠超越過往的理解，^{[3, 8]}並嚴正呼籲要在關注孕婦飲食與所處的環境之餘，也正視父親健康對後代的影響。^[3]

參考資料

1. Trump DJ. (15 OCT 2012) ‘I have never seen a thin person drinking Diet Coke’. X (a.k.a. Twitter).
2. ‘Diet Coke®’. Coca-Cola. (Accessed on 27 SEP 2023)
3. Jones SK, McCarthy DM, Stanwood GD, et al. (2023) ‘Learning and memory deficits produced by aspartame are heritable via the paternal lineage’. Scientific Reports, 13, 14326.
4. American Psychological Association. ‘Precursor’. APA Dictionary of Psychology. (Accessed on 30 SEP 2023)
5. Song S, Yu L, Hasan MN, et al. (2022) ‘Elevated microglial oxidative phosphorylation and phagocytosis stimulate post-stroke brain remodeling and cognitive function recovery in mice’. Communications Biology, 5, 35.
6. Gawel K, Gibula E, Marszalek-Grabska M, et al. (2019) ‘Assessment of spatial learning and memory in the Barnes maze task in rodents—methodological consideration’. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology, 392, 1–18.
7. ‘What is Epigenetics?’. (15 AUG 2022) U.S. Centers for Disease Control and Prevention.
8. Thomas R. (18 SEP 2023) ‘College of Medicine researchers discover learning and memory deficits after ingestion of aspartame’. Florida State University News, U.S.

本文轉載自食藥好文網

• 文／周怡廷（高雄醫學大學生理學研究所畢業）

這段詩是否說中你的心事？是否你也卡在靈魂與脂肪之間，成了不得已的胖子？

各樣影視作品中，諸多男神女神以規格化的美，行銷了某些身材的樣板，成效極佳。行走人間，很容易就聽見人們在討論胖瘦，瞧見路上哪家診所也開了減重門診，或者被一家又一家健身房的廣告襲擊。

然而，飽餐一頓以後，站上體重計，哀號自己又胖了的時候，是否想過——你真的胖嗎？究竟體重多重才夠資格被稱為「胖子」？

何為「肥胖」

「肥胖」這件事，其實是有官方定義的。世界衛生組織（World Health Organization）以身體質量指數（Body Mass Index，BMI）［體重（公斤）／身高 ²（公尺 ²）］作為體位是否過重或肥胖的基準 ^[2]。衛生福利部公布了以 BMI 值為基準的國人體位定義 ^[3]：18 歲以上成年人的 BMI 值，低於 18.5 為過輕；達到 18.5 以上而小於 24 為正常；達到 24 而小於 27 為過重；達到 27 才稱之為肥胖。

BMI 值可作為判斷是否過重或肥胖，最初階、最簡單的標準。然而，BMI 值落在標準區間，並不代表體位也必然在標準區間。事實上，論到體位、身形，還應留意「身體組成」（body composition）。人體的組成成分從分子層面看，由多至寡包括水分、脂肪、蛋白質及礦物質 ^[4]。其中最引人注目的，便是脂肪。除了因為脂肪是在不同個體間差異最大的組成成分，也因為脂肪量過高與許多疾病的罹病率和死亡率有正相關。腰圍由於能反映腹部脂肪的多寡，亦成為衡量是否肥胖的重要指標。

肥胖的流行病學

依據國健署委託之國民營養健康狀況變遷調查研究 ^[5]，臺灣從 2017 到 2020 年間，19 歲以上，BMI 值達 27 以上，即依體位定義屬於肥胖者，佔了 23.9%；若再將腰圍考量進來，19 歲以上腰圍過大者（男性達 90 公分以上、女性達 80 公分以上）就佔了 50.1%。

肥胖為多種疾病的危險因子

就算不考慮外在的美醜，過重或肥胖也與健康逃不了關係。依據全球疾病負擔（Global Burden of Disease, GBD）的資料，全球與高 BMI 值有相當關聯之疾病（如心血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤等）所造成的失能調整後生命年（disability-adjusted life year, DALY）與死亡人數，2017 年已增至 1990 年的兩倍以上 ^[6]。肥胖在全球已是造成包括心血管疾病、非酒精性脂肪肝、糖尿病和部分癌症等慢性疾病負擔的主要成因之一 [7]。而腹部脂肪的堆積與許多肥胖相關之併發症的發生甚至死亡率有關。

減重的方式——控制飲食

因此，為了身體健康，若是 BMI 值或腰圍達到肥胖的標準，還是要尋求合適的方式進行減重。最為眾人所熟知的減重方式，是藉著少吃，減少身體對熱量的攝取。坊間推出了各式各樣的斷食法、林林總總聲稱對減重有幫助的食品，為許多需要減重的朋友提供了各樣的選項。惟提醒民眾，減重宜採取限制熱量且營養均衡的飲食，三餐定時定量，對於六大類食物要適量攝取，避免激進斷食，造成身體的傷害。

運動的重要

體重管理的關鍵，在於人體攝入之能量與消耗之能量間的平衡，儘管節食或斷食有助於減輕體重，體重減輕後，身體的基礎能量消耗也會隨之降低 ^[11]，造就減重瓶頸或復胖的發生。若希望減重效果能長久維持而不復胖，養成運動習慣也非常重要。有許多文獻證實，若每週能進行 200 至 300 分鐘中度到劇烈的運動（這絕非指每週僅運動一次，每次持續 3 至 5 小時，而是每週運動時數的總和），有助於長期穩定的減重 ^[12]。

健康生活習慣是關鍵

生活習慣也與減重能否成功有密不可分的關係。人體的晝夜節律系統和代謝系統間有著緊密的相互作用 ^[13]。因此，當晝夜節律失調（比如經常要於不同地區的不同時差間來往，或由於工作型態，需輪流值夜班者，皆容易有晝夜節律失調的問題），身體的代謝能力便會受損，因而導致肥胖或第二型糖尿病等問題。是以，若能養成固定的作息與規律的進食習慣，亦可預防肥胖與協助減重。

有研究指出，無論 BMI 值是高是低，養成健康的生活型態（包括每日攝取至少 5 種蔬菜或水果、每月規律運動 12 次以上、適度飲酒［女性每日飲用 1 杯、男性每日飲用 2 杯］，以及不吸菸）皆有助於降低罹病與死亡的比例 ^[14]。若能維持健康的每日作息與生活習慣，無論體重是否降到你心目中理想的範圍，都能裨益於整體健康，也會使你更有活力。

利用手術或藥品減重可能面臨的風險

無論透過節食、運動或改變生活習慣來執行減重，都需要有強大的意志力，因此，一些總「卡在靈魂與脂肪之間」的朋友們，便試圖求助於手術或藥品。透過手術來協助減重的方式包括胃繞道、胃縮小、胃束帶、胃內水球手術等 ^[15]，皆是藉由改造胃腸道，來減少熱量的攝取。如有接受減重手術之需求，應就個體整體健康狀況與可能面臨的風險，與醫師審慎討論後再作決定。

也有藉由抽脂手術去除腹部脂肪的減肥方式，但近年也有愈來愈多接受抽脂手術後內臟穿孔的案例 ^[17]，要接受此類手術，務必慎選醫療院所。此外，研究也顯示，抽脂手術雖可去除腹部的皮下脂肪，但無法顯著改善包括胰島素阻抗（insulin resistance）等與肥胖有關的代謝異常 ^[18]。若是想透過減重來改善健康狀態，老老實實地調控飲食、改善生活作息、規律運動，效果還是較長遠。

人體本身有許多由腸胃道、肝臟、胰臟或脂肪組織所分泌，調節食慾或飽足感的激素，其作用於大腦，促使我們想要吃東西或因感到飽足而決定毋需進食。許多減重藥品便模擬這些激素的分子機制開發出來。然而，服用這些藥品也可能引發心血管不良反應、自殺風險增加，或導致藥品依賴或濫用等副作用 ^[19]。

想利用藥品來減重者，應留意切勿使用來路不明之減肥藥品，也別自行上網購買處方藥品。國內的藥害救濟申請條件為「遵照醫師處方或藥師指示下，使用合法藥品，卻發生嚴重的藥物不良反應」方可申請。若是未經醫師診斷而擅自購買及服用處方藥品，除了極可能因著對其正確之用量、用途、禁忌及副作用缺乏瞭解而造成對身體的傷害，倘發生嚴重不良反應，亦無法申請藥害救濟。如有任何用藥問題，還是要諮詢專業醫療人員，千萬別使用來路不明之藥品，以免沒有達到效果外，又傷身。

參考資料

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5. 潘文涵（2022）。國民營養健康狀況變遷調查（106-109 年）成果報告。檢自https://www.hpa.gov.tw/Pages/List.aspx?nodeid=3998 （Feb 16, 2023）
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