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運動增進記憶力?

科學月刊_96
・2012/01/16 ・4258字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 585 ・九年級

運動有益身心健康。運動不但能減低心血管疾病的罹患率,
對腦的認知功能,也具有正面影響。運動的益處,值得現代人重視。

文/程樹德

孔子率弟子們周遊列國,到了南方楚境,就感受隱逸文化的衝擊,例如楚狂接輿及長沮桀溺,用歌或詞諷勸,反對他的積極淑世,倒另有一位荷篠丈人,似乎對「士」這個職業或階級很有意見,他對急著追尋老師的子路說:「四體不勤,五穀不分,孰為夫子?」,就不再理睬了,反自顧自去耕田,倒是平日魯莽的子路,此時恭恭敬敬地拱而立,這禮貌的舉動,反而贏得了丈人的讚許,殺雞煮黍地招待了子路一餐。

從這小故事,我們或可窺見,農業時代的體力勞動,該極為普遍,但或因地位漸生差別或因職業的分工,逐漸地,有些人較少行身體勞動,成為統治階級或勞心者,引起群眾的不滿,而新興的士首當其衝,也不受待見,被譏為菽麥不分。

時代演替,運動量大不同

的確,從漁獵文明,漸漸演化為農業文明,勞動的質與量,該會有很大的變化吧!我們可以想像,漁獵時的身體活動,當以走路、跑步、投擲、棒擊,拖拉及背負為主,手腳運動多,但背部彎曲不那麼頻繁,而從事農業時,身子的勞動,當以彎腰、鋤地、翻土、插秧、耕土、拔草、割穀,以及背負拉扯等為主,明顯地讓脊椎彎曲更久,俗話的「面朝黃土背朝天」,就指這姿勢,似乎運動部位,明顯不同,故日久受傷,位置也各異,老農駝背及腰痛,起源於此。

另外追尋獵物時,雖手持刀弓棒網,但用蠻力或出死力的時刻不多,反倒在務農時,用鋤翻土、鋸樹、夯土、背穀,常要持續出大蠻力,若以現代術語來套用,似乎漁獵時代的「有氧運動」較多,而農業時代的「無氧運動」反較多。

正由於長久且用大力的運動,熱量消耗上,農人可能平均要高於獵人,能維持這種運動量,農人攝食的熱量,也可能高些。

但轉入工業時代後,勞動的質與量,肯定與農業時代大不相同,由於人能操縱機器,而機器又由化石能源來驅動,人力的節省十分鉅大。例如,有人調查,發現日本進行農業機械化後,農夫平均的體力消耗少了一半,而在英國,從1956~1990年間,農民的熱量支出,驚人地少了65%。然而農人及勞工在現代社會中,還算是體力勞動較多的一群人,辦公室男女、學生老師等人,出有車,入有空調,日常所耗能量,就更少於漁獵或農業時代的一般人,這就會有大問題。

由於文化的變遷,技術累積,能源充裕,進而使人的日常生活方式大不相同,人群由身心皆已較為適應的漁獵文化,進入較未適應的工業文明,有可能適應不良而導致疾病,這一種概念,籠統叫作「文明病」(Disease of Civilization)。

運動使人身心健全有人一定會抗議,說現代文明舒服得很,怎叫「不適應」呢?出有車,入有冷氣,食有肥肉甜點,豈不是天堂的境界嗎?但我們該看細節,方能明白我的指涉,例如漁獵時代,甜的食物只有蜂蜜或熟透的瓜果,它所佔人攝入的總熱量之比例很低,幼兒也只能偶然吃到,但現代糖果及甜食極易獲得,經大量攝食後,即會齲齒及肥胖;再由肥胖產生糖尿病及心血管疾病,故「魔鬼藏在細節裡」,當我們逐項審視時,就可發現,追求舒適及縱慾後,可能出現預想不到之後果了。

運動對腦功能有何影響?運動除能降低疾病發生率,對記憶、認知方面,亦具 有正面的效益。運動的益處,值得缺乏運動的現代人所重視。

由於體力勞動是狩獵及農牧社會中,居上位的巨型寄生階級除外,大多數人的日常生活方式,運動與健康的關聯,並未被農業時代的人所普遍體會,當然也有先知先覺之人,例如荷篠丈人或許很甘於田間工作,西方羅馬帝國的哲學家西賽羅(Marcus Cicero)在西元前65年,也曾說過:「運動讓人精神好,心智活躍。」

而真正發現運動確實有益健康,該是人類深入工業時代之後,方能察覺了,在西元1949年,由摩里絲(Jerry Morris)所領導的研究小組發現,兩群人縱有相同社會地位,或相似的職業,但因運動量不同,心臟病發作的機會就不同,他特別挑出巴士車掌及巴士駕駛們,來進行統計比較,駕駛坐著,動得少,故發現其心臟病比例,遠高於必須前後走動的車掌了。

由於身體勞動在現代富裕社會裡,已經不是生活必然的條件,研究運動與健康,反倒相對容易些,因學者較容易找到完全不運動者,及刻意努力運動者,以比較他們患各種慢性疾病的機會。

運動對心血管系統有所裨益,這有許多研究的支持:例如世衛組織統計,不運動的習慣,佔心臟病成因約17%,在中老年人群中,統計學家甚至發現了一條直線關係,存在於每週運動所消耗的熱量(從2000大卡到700大卡),與各病因總死亡率及心血管疾病的死亡率,換句話說,每週耗2000 大卡運動這一小群體,死亡率最低,但每週只耗700大卡運動的小群體,則有最高死亡率。中等強度的運動,也即運動只達最高耗氧量的40~60%,即可達最佳降低心臟病致死的機會,但高強度運動倒無益。我還記得在1980 年代,美國一位費斯克先生提倡慢跑,風頭極健,在追求健康成痴的美國,是電視及雜誌寵兒,一日忽聞他運動中死亡,原來他隱瞞自己的心血管疾病,卻每日堅持超長時間的慢跑,怪哉!此人為跑而生,也為跑而死!

有成百計的論文,研究運動與免疫系統的關係,但少有直接證據,可指出運動降低某種感染病的機率。有個流行病學的統計,指出中強度運動,似乎可降低上呼吸道感染率,達29%;也有研究指出,頻繁及強烈的運動,可壓抑免疫細胞的功能,與此相似,有研究指出,運動員較易受病原感染致病。

但運動似也可降低皮脂醇在血中含量。這「皮脂醇」由腎上腺皮層所分泌,是因應人體所受心理壓力而增加,它除了能抑制免疫功能外,也能增強焦慮、憂鬱、促使記憶缺失,所以運動經由降低皮脂醇,對於身心有所裨益。

運動常能使人喜悅,在英文裡稱之為「跑者快樂高潮」。以前認為運動刺激「腦內啡」(endorphin),而這腦內啡循行到了腦內的嗎啡接受器,便產生快樂興奮。的確,測量運動者的血液內的血清張力素及腦內啡,可發現,兩者都上升了,而且能持續好些天,似乎能造成人的好情緒及高自尊心,故有人建議,中度以下的憂鬱症患者,可以試試只用運動來預防或治療呢!

大腦中的海馬狀結構 人腦中具有一對「海馬迴」(hippocampus)構造,分別位於左右 腦半球,掌管記憶以及空間定位方面的功能。其名稱源於此部 位外觀貌似海馬。 20世紀初,開始有科學家認識到海馬迴對於某些記憶以及學習 有著基本的作用。特別是1957年有關亨利.莫萊森的海馬迴病例報 告,當時引起了眾多科學家的關注。 由於長期的癲癇症狀,醫生為莫萊森進行手術,切除了顳葉皮 層下一部份的邊緣系統組織,其中包括了兩側的海馬迴。手術後, 莫萊森的癲癇症狀被有效控制,但,自此以後卻失去了形成新的長 時記憶之能力;而這個發現也成為許多研究人員想要了解海馬迴在 記憶及學習機制的契機。

描繪「空間地圖」的關鍵運動對腦功能有何影響呢? 幾年前(2008)在《公眾利益之心理科學》雜誌上,有一篇65 頁的回顧,討論各種恢復認知功能(cognitive function)的治療法,作者們的結論是:「運動,尤其是有氧運動,可增進老年人的認知功能。」

要想客觀地衡量某一「認知」的功能,我們可以邀集志願者,請他參與實驗,並詢問他的認知狀態。但最好能用實驗動物,因為可以嚴格控制一個變因,也能詳細測量牠的行為,更能犧牲牠,拿出其腦子來檢驗細部變化。

記憶很易量化,而它也涉及到腦中一個小結構,海馬迴(hippocampus),這就讓海馬迴成為熱門的研究部位,這一對海馬狀的結構,處於大腦側室的尾端,深埋於大腦顳葉皮層的內部,而其功能的首要線索,來自對一位病人(亨利.莫萊森,簡稱H.M.)的外科手術,為了防止癲癇發作,醫生用手術刀破壞了他的海馬迴,術後他無法對新遭遇有任何記憶,對接近術前所發生的事,也沒任何回憶,但對童年事卻如數家珍,這奇異現象使莫氏成了醫學史上,被最熱烈研究的對象。

除了幫助新事件(episodic memory)的記憶,海馬迴也幫助老鼠對空間方位有所記憶,牠們的海馬迴細胞似乎形成了一個「方位場域」,也即當這隻老鼠走到熟悉環境的某一定點時,迴裡某些特定細胞,就發出行動電位(action potential),這種特殊的「位置細胞」似乎指出老鼠所處的位置。

這項發現導致海馬迴的另一可能功能,即它為個體畫了一個空間地圖,使老鼠知道牠在那裡,及導引牠向何處運動。

由於海馬迴內不同形態的細胞整齊的排列成層狀,易於辨認,所以成了研究神經生理學的模式系統,我們以下介紹的研究,即運動對老年鼠學習能力及神經細胞新生有無影響,這是由美國加州沙克生物學研究所遺傳研究室的蓋吉小組所做研究︰老年老鼠學習能力減弱了,而觀察老年鼠腦內的海馬迴,其神經細胞的突觸數量,強度及彈性也減少,且迴內新細胞的產生速度也減弱了,所以,老年鼠學習力弱,似與海馬迴細胞衰老有關。老年人海馬迴一般均會有些萎縮,但終生運動的老年人,其萎縮程度少於不愛動的老人。

水迷宮實驗:運動提升了小鼠的記憶能力

如何用老鼠模擬老年人狀態呢?研究人員選一群三個月大的小鼠當「年輕組」,用一群19個月大的小鼠當「老年組」。年輕、老年兩組又再各自劃分出「運動組」與一直靜態生活的「靜止組」;這品系小鼠(C57BL/6)壽命之中位數是26 個月。靜止組小鼠沒有運動器材,但運動組小鼠有跑輪(Running wheel),可隨意使用,牠們一直用了45 天。

如何測驗小鼠們對空間的記憶力呢?心理學家摩里森發明了水迷宮(Water maze),即用無毒漆加入水中,讓水白而不透明,迷宮中有一塊小平台,掩蓋在水下一公分,只要老鼠找到這平台,便能爬上休息,不須緊張地泅水,各組老鼠們在實驗第35 天起開始受水迷宮訓練,每天四次,每天下水位置不同,每隻鼠找到平台的時間及游的長度都記錄了下來。

在四組老鼠中,靜態老年組的老鼠,花最多時間,方能找到平台,運動老年組表現不遜於年輕鼠,在5 天訓練中,成績由接近40 秒迅速下降到15 秒左右。靜態老年鼠也得探索最長的路徑(500公分左右),方能覓得平台,其他各組老鼠平均游200 公分就登台了。

研究者如何偵測新神經細胞的產生呢?小鼠被注射溴去氧尿嘧啶後,這些核酸小分子便能取代胸腺嘧啶,而進入新合成的基因體之內,鼠被犧牲後,腦即被固定切片,螢光抗體可用以結合到溴尿嘧啶核酸上,發出螢光的腦細胞就是新生的。

運動多日的鼠,均比不運動鼠,有較多的新神經細胞,但排第一的是運動年輕鼠組,老年運動鼠表現次之,優於靜態年輕組,老年不運動組則表現最差。蓋吉的研究,很清楚的顯現出:老年鼠運動後,不但記憶力增強了,且海馬迴內也有許多細胞新生出來。如果人腦的生理,與小鼠相似,則運動的益處,值得現代缺乏運動的人們,不管是青年、中年或老年人,一起來知曉及借鑑呢!

引用論文:

1. van Praag, H. et al., Exercise EnhancesLearning and Hippocampal Neurogenesis in Aged Mice, The Journal of Neuroscience,vol. 25(38): 8680-8685, 2005.

原發表於科學月刊第四十二卷第十二期

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「意識」是什麼?人們已經找到答案了嗎?
PanSci_96
・2023/11/26 ・6000字 ・閱讀時間約 12 分鐘

「意識」是什麼?

直到現在,仍是宗教、哲學、心理學、神經科學都還無法解答的難題。

但是今年, 2023 年,一場來自神經學家與哲學家對於「意識」解釋的賭注,在經過長達 25 年的研究後,終於要畫下句點了嗎?到底是誰贏了?對自己頭上頂著的大腦,我們又了解多少了?

25 年前,一場圍繞「意識」之謎的賭局

1998 年,神經科學家克里斯托夫・科赫(Christof Koch)和哲學家戴維・查爾莫斯(David John Chalmers)打賭一箱葡萄酒,如果 25 年後,人們已經能清楚地解釋意識背後的神經機制,那麼就是科赫贏了。反之,如果還是未能解答意識之謎,就是查爾莫斯贏了。

但在揭曉勝者之前,我們要先來談談一個最基本的問題,「意識」到底是什麼?首先我們要先定義清楚,因為在中文中,意識指的可能是一個人的清醒狀態、也可以是對內在自我的一種感知、又或是包含感知、情緒、思考等等的一種總和、又甚至可以是指在精神分析理論中與前意識和潛意識的比較。

若要深入探討意識定義的發展以及不同的哲學論點,那真的不做個三十集做不完,在這集的時間內,就讓我們把重點放在感質(Qualia)的相關概念。感質,指的是個人直接體驗的主觀感受,被認為無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。我們感知世界的方式、感受事物的質感、觸覺、視覺、聽覺、嗅覺等等都是屬於感質。

感質,指的是個人直接體驗的主觀感受,被認為無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。圖/wikipedia

舉一個例子。若是把一顆紅蘋果放在大家面前,詢問蘋果這是什麼顏色,相信大家應該都會說這是紅色。然而,雖然科學能解釋紅色是因為有波長約 620 到 750 奈米的光,刺激到視網膜的錐細胞,產生一連串的神經反應,最後形成大腦的表徵,但卻無法解釋我們對紅色的主觀感受是怎麼形成的。

哲學家們也常思考,你看到的紅色,和我看到的紅色究竟是否一樣,是否有可能我眼中的紅其實是你眼中的綠。

舉另一個例子,這件數年前爆紅的衣服,你覺得是藍色與黑色相間,還是白色與金色相間呢?

另外,像是這張圖究竟是兔子還是鴨子?

圖/wikipedia

這張圖究竟是狗還是小女孩?

明明有張客觀的圖片存在,每個人的主觀感受卻有不同的答案。

「困難問題」(Hard problem of consciousness)是找不到答案的問題?

在意識賭局中的哲學家戴維・查爾莫斯,就提出感質以及主觀經驗為什麼(why)存在以及如何(how)產生是所謂的困難問題(Hard problem of consciousness),相較於簡單的問題是討論意識相關的功能和行為,困難問題涉及意識的經驗(現象、主觀),是沒辦法客觀觀察測量。也就是這個問題,是沒有答案的。

舉一個屬於困難問題的例子,明明都只是大腦的神經在放電,為何某些神經放電後會導致飢餓感而不是其他感覺,譬如口渴?他認為即使沒有飢餓這種「感覺」,飢餓衍伸出的行為,例如進食,也可以發生。因此這些產生的感覺,無法單純簡化由大腦等物理系統解釋。

圖/giphy

然而,困難問題的說法其實也存在爭論。根據 2020 年哲學期刊文章的互動式學術資料庫 PhilPapers 的調查, 29.72% 的受訪哲學家認為難題不存在,而 62.42% 的受訪哲學家認為難題是一個真正的問題。

也有一群神經科學家們雖然接受困難問題的存在,卻也認為困難問題未來可以被解決,又或是被證明這不是一個真正的問題。並開啟了他們對於意識相關神經區(neural correlates of consciousness)簡稱 NCC 的研究發展,試圖找到足以產生意識的最小神經集合。

精神科學家開啟對於意識相關神經區(neural correlates of consciousness)簡稱 NCC 的研究發展,試圖找到足以產生意識的最小神經集合。圖/PanSci YouTube

但 NCC 的研究被認為最多只能找到神經反應與意識的相關性,解決的仍然只是簡單問題而非困難問題。為了突破 NCC 本身的限制,人們又開始轉往重視意識理論(theories of consciousness (ToCs))的發展。希望透過意識理論來超越以 NCC 為基礎的方法論,轉向提供更具解釋性見解的意識模型。

在意識模型這邊還在爭論不休,讓我們先把鏡頭換到神經學家這一邊。

研究科技進步,為意識研究帶來哪些幫助?

面對意識這個艱難的大哉問,克里斯托夫・科赫當初怎麼那麼有自信,敢發起這個看起來勝算就不大的挑戰呢?有那麼愛喝嗎?

1998 年,年輕有為的克里斯托夫・科赫已經是加州理工學院的助理教授,並和生命科學領域大咖中的大咖弗朗西斯・克里克,合作研究意識這個主題。沒錯,就是和華生一同發現 DNA 是雙股螺旋結構的克里克。除此之外,克里斯托夫還擁有物理的碩士學位,擁有跨領域的知識,讓他更加相信透過實證的方式,能找到意識的神經機制。

克里斯托夫・科赫合作研究意識的對象便是與華生一同發現 DNA 是雙股螺旋結構的弗朗西斯・克里克。圖/PanSci YouTube

當時有許多大腦研究的技術蓬勃發展,像是功能性磁振造影(fMRI)已經獲得廣泛使用,使得科學家們能在對象進行活動或是受外界刺激時,同步從大腦血氧濃度的變化來推斷神經反應。

此外,光學遺傳學(optogenetics)技術也在那個時期開始萌芽,這讓研究者能用極佳的時間解析度來調控特定的大腦神經元,並藉此解碼大腦的秘密。舉例來說,現在的光學遺傳學能讓科學家們鎖定小鼠的特定神經細胞,並在小鼠頭上裝上 LED 光纖,只要開啟 LED 的光刺激,那些特定神經細胞就會興奮或抑制。藉由觀察小鼠行為的變化,就能了解不同行為表現是由哪些神經元所調控。

現在的光學遺傳學能讓科學家們鎖定小鼠的特定神經細胞。圖/PanSci YouTube

厲害的是,在 1979 年光學遺傳學的技術還未誕生前,克里克就認為如果想要了解大腦的運作,精準控制大腦中一種類型的所有細胞是非常重要的,而若想要有極佳的時間和空間精細度,必須使用光的技術,這與後來光學遺傳學的發明不謀而合。

有了這些科技加持,長達 25 年對於意識的賭注也即將來到結局。

所以,誰贏了賭注?

2023 年 6 月 23 日,在科學意識研究協會的年會上,揭曉了這長達 25 年的賭局。神經科學家克里斯托夫・科赫(Christof Koch)最終承認,目前還不能解釋大腦的神經元是如何產生意識,並買了一箱好葡萄酒(1978 Madeira)給哲學家戴維・查爾莫斯(David John Chalmers)實現諾言。

克里斯托夫・科赫最終承認,目前還不能解釋大腦的神經元是如何產生意識,並買了一箱好葡萄酒給戴維・查爾莫斯。圖/PanSci YouTube

當然,這不是說意識的來源永遠沒有解答,只是當初賭局設下的 25 年時限到了。實際上到了 2018 年,他們兩位根本都忘了這場賭局,直到一位科學記者佩爾・斯納普魯德重新提及這個話題,才讓大家重新想起。

恰巧那個時間點,克里斯托夫・科赫和戴維・查爾莫斯都參與了鄧普頓世界慈善基金會支持加速意識研究的大型項目。該計畫建立一系列意識理論的「對抗性」實驗,希望透過讓兩個或多個持相反觀點的競爭對手共同合作研究,來挑戰各種意識假設。

意識理論的百家爭鳴

而其中包含兩個著名的意識理論,全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))和整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT))。

全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))。圖/PanSci YouTube

全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))的概念,最早是由認知科學家伯納德・巴爾斯和斯坦・富蘭克林在 1980 年代晚期提出。他們認為意識的產生就像是劇場聚光燈一樣,當這個意識劇場透過名為選擇性注意的聚光燈在舞台上照出內容,我們就會產生意識情境。這聚光燈的投射也代表著全局工作空間,只有當感官輸入、記憶或內在表徵受到注意時,它們才有機會整合成為全局工作空間的一部分,被我們主觀意識到。而我們的行為決策,也是透過這個全局工作空間整合訊息,並分配到其他系統所產生。目前認為全局工作是發生於大腦前方的前額葉區域。

整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT))。圖/PanSci YouTube

與全局工作空間理論打對臺的,是整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT)),最早由朱利奧・托諾尼(Giulio Tononi)在 2004 年提出。這理論認為,意識背後是有數學以及物理為基礎的因果關係。應該先肯定意識的存在,再回推尋找其背後的物質基礎,並認為主觀意識是由客觀的感覺經驗產生的。克里斯托夫・科赫就是此理論的擁護者,他進一步認為,意識背後的那個神經機制,就存在於大腦後方後皮質熱區(Posterior cortical hot zone),包括頂葉、顳葉和枕葉的感覺皮質區域。

讓我們稍微總結一下兩者差異:

全局工作空間理論——

  • 意識只能透過訊息投射到一個稱做「全局工作空間」之後才能呈現
  • 訊息本身不會形成意識
  • 訊息要被注意到才會產生意識

整合資訊理論——

  • 意識存在
  • 產生的關鍵是需要將大腦處理感覺的皮質區域訊息整合

然而,經過六個獨立實驗室的研究,雖然有較多的證據支持整合資訊理論,但兩個理論都存在缺陷和質疑,直到目前都尚未有明確解答能解釋意識的神經機制,這也讓克里斯托夫・科赫大方承認自己輸掉了這 25 年的賭局。

隨著科學測量技術的演進以及越來越多的研究進展,有一些神經科學家認為意識理論即將崛起,目前的狀態只不過是一種研究過渡期。科學哲學家托馬斯・庫恩(Thomas Kuhn)將這種過渡期以「前典範式」(preparadigmatic science)來形容,認為一門不成熟的科學在成熟前,會面臨相互競爭的思想流派並各說各話。就像是當初達爾文提出演化論的物競天擇前有拉馬克主義、災變論與均變論來試圖解釋物種起源一樣。

下一場賭約?

雖然這次的打賭由戴維・查爾莫斯獲得一勝,但克里斯托夫・科赫在今年加倍賭注,認為下一個 25 年他一定會贏。到時候克里斯托夫已經 91 歲,戴維 82 歲了。

大家別擔心,這一集是會員共同選出來的題目, 25 年之後,我們也會再為各位泛糰做一集討論賭局的結果。

最後也想問問大家, 25 年之後,你賭這場對決會是誰贏呢?

  1. 我壓在克里斯托夫・科赫身上,我們一定能解開意識之謎
  2. 我賭戴維・查爾莫斯,意識這個問題,可能很難用科學來解釋
  3. 在那之前, AI 可能都已經有意識了,直接問 AI 還比較快

趕快來留言吧,記得 25 年後要回來看啊!

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參考資料

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資訊量過大啦!我們其實不擅長處理複雜的資訊?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/21 ・1330字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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。

商周出版_96
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閱讀商周,一手掌握趨勢,感受愜意生活!商周出版為專業的商業書籍出版公司,期望為社會推動基礎商業知識和教育。

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少吃多運動,減重勿依賴藥品!
衛生福利部食品藥物管理署_96
・2023/10/08 ・3591字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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)

「相對於日月星辰的空幻

 相對更渺茫的峰頂絕景

 雨水和霧的甜頭

 卡在靈魂與脂肪之間

 你我都是不得已的胖子」

——鯨向海〈相對的胖子〉[1]

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%。

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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。

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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。

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參考資料

  1. 鯨向海(2018)。每天都在膨脹。台灣:大塊文化。
  2. World Health Organization. (n.d.) Obesity. Retrieved February 16, 2023, from https://www.who.int/health-topics/obesity
  3. 衛生福利部國民健康署,關於過重與肥胖(2021 年 7 月 12 日)。檢自https://www.hpa.gov.tw/Pages/List.aspx?nodeid=1757 (Feb 16, 2023)
  4. Borga M, West J, Bell JD, et al. (2018). Advanced body composition assessment: from body mass index to body composition profiling. J Investig Med, 66(5):1-9. doi: 10.1136/jim-2018-000722
  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)
  6. Dai H, Alsalhe TA, Chalghaf N, et al. (2020). The global burden of disease attributable to high body mass index in 195 countries and territories, 1990-2017: An analysis of the Global Burden of Disease Study. PLoS Med, 17(7):e1003198. doi: 10.1371/journal.pmed.1003198.
  7. Goossens GH. (2017). The Metabolic Phenotype in Obesity: Fat Mass, Body Fat Distribution, and Adipose Tissue Function. Obes Facts, 10(3):207-215. doi: 10.1159/000471488.
  8. Gu L, Fu R, Hong J, et al. (2022). Effects of Intermittent Fasting in Human Compared to a Non-intervention Diet and Caloric Restriction: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Front Nutr, 9:871682. doi: 10.3389/fnut.2022.871682.
  9. Tsitsou S, Zacharodimos N, Poulia KA, et al. (2022). Effects of Time-Restricted Feeding and Ramadan Fasting on Body Weight, Body Composition, Glucose Responses, and Insulin Resistance: A Systematic Review of Randomized Controlled Trials. Nutrients, 14(22):4778. doi: 10.3390/nu14224778.
  10. Wilkinson MJ, Manoogian ENC, Zadourian A, et al. (2020). Ten-Hour Time-Restricted Eating Reduces Weight, Blood Pressure, and Atherogenic Lipids in Patients with Metabolic Syndrome. Cell Metab, 31(1):92-104.e5. doi: 10.1016/j.cmet.2019.11.004.
  11. Hall KD, & Kahan S. (2018). Maintenance of Lost Weight and Long-Term Management of Obesity. Med Clin North Am, 102(1):183-197. doi: 10.1016/j.mcna.2017.08.012.
  12. Aronne LJ, Hall KD, M Jakicic J, et al. (2021). Describing the Weight-Reduced State: Physiology, Behavior, and Interventions. Obesity (Silver Spring), 29 Suppl 1(Suppl 1):S9-S24. doi: 10.1002/oby.23086.
  13. Laermans J, & Depoortere I. (2016). Chronobesity: role of the circadian system in the obesity epidemic. Obes Rev, 17(2):108-25. doi: 10.1111/obr.12351.
  14. Matheson EM, King DE, Everett CJ. (2012). Healthy lifestyle habits and mortality in overweight and obese individuals. J Am Board Fam Med, 25(1):9-15. doi: 10.3122/jabfm.2012.01.110164.
  15. 台大醫院減重暨代謝手術中心,常見減重手術比較(無日期)。檢自https://www.ntuh.gov.tw/obesity/Fpage.action?muid=2285&fid=2137 (Feb 16, 2023)
  16. De Simone B, Chouillard E, Ramos AC, et al. (2022). Operative management of acute abdomen after bariatric surgery in the emergency setting: the OBA guidelines. World J Emerg Surg, 17(1):51. doi: 10.1186/s13017-022-00452-w.
  17. Skorochod R, Fteiha B, Gronovich Y. (2022). Perforation of Abdominal Viscera Following Liposuction: A Systemic Literature Review. Aesthetic Plast Surg, 46(2):774-785. doi: 10.1007/s00266-021-02532-9.
  18. Klein S, Fontana L, Young VL, et al. (2004). Absence of an effect of liposuction on insulin action and risk factors for coronary heart disease. N Engl J Med, 350(25):2549-57. doi: 10.1056/NEJMoa033179.
  19. Müller TD, Blüher M, Tschöp MH, et al. (2022) Anti-obesity drug discovery: advances and challenges. Nat Rev Drug Discov, 21(3):201-223. doi: 10.1038/s41573-021-00337-8.
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