解密顱相學：人不可貌相是諺語，還是真的有根據？—《醫療現場的46個震撼奇想》

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。

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。

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）。

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。

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。

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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。

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。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

哈維早已確認愛因斯坦的腦子重量只有一般水準，甚至還略低於常人的平均數字，因此腦子的大小並無法解釋為什麼愛因斯坦為何如此傑出不凡。桑德拉．維特森（Sandra Witelson）與她的共同研究者於一九九九年提出另一種解釋，他們認為，根據哈維在解剖過程中所照的照片看來，某個稱為下頂小葉（inferior parietal lobule）的大腦皮質區域有擴大的情形。（這部位是大腦頂葉的一部分。）也許愛因斯坦之所以成為天才，是因為他的大腦有某個部分變大了。愛因斯坦本人曾說他通常是以圖像思考，並不是以文字思考；而我們已知大腦的頂葉與視覺及空間思考有關。

法朗士和愛因斯坦的情形隸屬大眾迷戀天才大腦的悠久傳統；十九世紀有些熱衷此道者還保存一些傑出人物的腦子，像是詩人拜倫勳爵（Lord Byron）與華特．惠特曼（Walt Whitman）等 等；如今他們的腦子還裝在滿是灰塵覆蓋的玻璃罐中，擺在博物館後方的房間裡無人聞問。我發 現「譚」和布洛卡的境遇反而奇妙地鼓舞人心，這位無言的病人和研究他腦子的神經科醫生現在 成了永恆的同伴，因為他們的腦子都保存在同一座巴黎博物館裡。神經解剖學家還保存卡爾．高斯（Carl Gauss）的大腦，他是有史以來最偉大的數學家之一；早在維特森對愛因斯坦的天才之 源做出說明之前，這些學者已指出變大的大腦頂葉，用來解釋高斯的天才。

因此，研究大腦特定區域的大小，而非整體大腦的尺寸，並不是什麼新的策略；事實上， 這種方法最初是由顱相學家發明的。這門學問的創立之父高爾於一八一九年發表的論文題目就是：＜整體神經系統及特別針對大腦部分之解剖學及生理學，以人類與動物頭部外形判定數種知性及道德傾向之可能性的觀察結果＞（The Anatomy and Physiology of the Nervous System in General, and of the Brain in Particular, with Observations upon the possibility of ascertaining the several Intellectual and Moral Dispositions of Man and Animal, by the configuration of their Heads）。高爾認為每一種心智狀態的「傾向」會與相對應的大腦皮質區域大小相關；他還主張頭顱的形狀會反映其內部大腦皮質的形狀，所以可以用來推測個人的傾向，這點更是讓人半信半疑。顱相學在當時大為流行，這些學者會用觸摸頭部隆起部位的方式，來為求助者預測孩子的命運、評估結婚對象，或是篩選求職者。

高爾和他的門生史波茲海姆判定大腦皮質各區域功能的方式，是以各種極端傾向的軼事為依據。如果某位天才額頭很大，那麼智力勢必是位於大腦的前面部分；如果有個罪犯頭部的兩側往外鼓起，那麼顳葉對說謊而言必然相當重要。他們用軼事來為皮質區域定位的方式大多是荒謬的；到了十九世紀下半葉，顱相學已經成為眾人嘲笑的對象。

如今我們已擁有當初顱相學家只能想像的科技，MRI可以提供大腦皮質區域大小的精確 測量結果，讓我們不必再採用那種觸摸頭部隆起部位的愚蠢方法。研究人員掃描過許多人的大腦後，可以收集到足夠的數據資料，遠遠超過維特森研究愛因斯坦的腦子所得到的祕聞。那麼，這些新派顱相學家究竟發現什麼呢？

他們已經證實智商的確和額葉和頂葉的大小有關；事實顯示，其相關性比智商與大腦整體尺寸的相關性稍微大一點點，符合大腦這幾個部位對智力而言比較重要的想法。（枕葉和顳葉的主要功能在於感官能力，像是視覺和聽力。）然而儘管如此，其相關性還是微弱到頗令人失望的地步。

不過這些研究並沒有完全遵循顱相學的精神；顱相學不僅將大腦劃分為各個區域，也把心智劃分成許多個別的能力。我們都知道數學能力高超的人，往往在言語表達上就沒有那麼厲害，反之亦然。現在有很多研究者對智商及一般智能不以為然，認為這種概念過度簡化；他們比較喜歡談的是多元智能（multiple intelligence），而這其實正和腦子特定區域的大小有關。倫敦計程車司機的右後海馬迴（right posterior hippocampus）特別大，咸認這個皮質區和導航能力有關。就音 樂家而言，他們的小腦會比較大，某些皮質區域也會比較厚。（小腦變大是有道理的，因為一般 認為這個部位對精細的動作技能很重要。）能講雙語的人，則是在大腦左頂葉的下半部有較厚的 皮質。

這些發現雖然都很迷人，但它們只是統計數字。如果你懂得查看細節，就會明白這些大腦區域只是就平均而言稍微大一些而已。所以結論和之前差不多：想要憑藉腦部區域的大小來預測一個人的能力是沒有用的。

本文摘錄自《打敗基因決定論：一輩子都可以鍛鍊大腦》，時報出版