用額頭「看」、用頭髮「聽」，觸覺科技讓一切不再只是電影──《觸覺不思議》

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。

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。

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。

（請注意，這是在一場醫學會議上發表的研究結果。由於尚未經過同儕評審的關係，我們應該把它看待為初步的訊息。）

研究發現 iPad 與其他背光式螢幕的平板電腦也許能讓數百萬視覺障礙者閱讀地更快、更輕鬆。

視力障礙（Low vision）是對那些經過眼鏡、隱形眼鏡、藥物或甚至是手術矯正後的人在閱讀、看電視或是其他日常活動依然有困難的總稱。處在這種情況下的人，僅有的選擇就是經常使用放大鏡或是其他協助視力障礙的裝置，只是這些東西通常是笨重而且不太容易使用。

隨著 iPad、Kindles 與其他背光式平板的問世，這些裝置或許能為視力障礙的人們帶來新的選擇。新的研究顯示這些裝置能讓他們閱讀的更舒適地閱讀。

用背光平板電腦閱讀

這個研究是由兩個實驗所構成。第一個研究找來 62 個人來閱讀實體印刷或是 iPad 2 上 3 篇《紐約時報》（ The New York Times）的文章。參與研究的人有超過一半的人有黃斑部疾病的證據。黃斑部是眼睛中讓我們能看清楚細節的部位。

根據這個研究發現，使用 iPad 閱讀的人閱讀速度比印刷版的人快。此外，改善的效果在雙眼均有視力障礙的人身上更是顯著。

第二個實驗，找來一百個人以下列三種方法閱讀：

• 看真的書
• iPad 2 上分別以 12 點與 18 點的文字大小閱讀
• 在 Kindle 上分別以 12 點與 18 點的文字大小閱讀

研究者們會預先把 iPad 的背景亮度調到最高。而在這個試驗中使用的 Kindle 則沒有調整背景亮度的功能，不過亞馬遜後來推出 Kindle Fire 就可以調背景亮度。

在這個實驗當中，所有使用 iPad 2 的人，閱讀速度都比使用 Kindle 閱讀的人要來得快。而這個差距在文字大小調成 18 點的時候變得更大。

當 iPad 2 文字大小調為 18 點的時候，人們的閱讀速度平均每分鐘比閱讀實體書本要多了 42 個字；而 在同樣的文字大小情況底下，使用 Kindle 的閱讀速度平均每分鐘比閱讀實體書本多了 12 個字。

對比很重要

背光能提昇對比敏感度或從背景中看到物體被凸顯的能力。研究者 Daniel Roth 醫師表示許多有視力障礙的人失去了上述的能力。Daniel 是羅伯伍德強生醫學院（Robert Wood Johnson School of Medicine ）臨床副教授。

他說：「這個發現適用於任何一個閱讀視力受損的人。放大的文字以及背光能改善他們的閱讀能力並提昇舒適度。」

平板裝置的操作相當友善，而有視力問題的老化嬰兒朝世代應該能熟練的使用他們。很多時候這些人為因為視力的問題而放棄閱讀，如今他們並不需要這樣，藉由平板電腦他們依然能享受閱讀的樂趣。挑選一個背光顯示的平板，接著把亮度調到最亮，最後再把文字大小放大到舒適的程度。

諾克斯丘醫院（Lenox Hill Hospital）眼科醫師 Mark Fromer 說：「iPad 幾乎對每一位有視力障礙、老年黃斑部病變以及糖尿病引起的眼睛的人都有幫助。這些裝置能在文字與背景之間產生對比好讓他們不需要放大鏡也能能夠容易地閱讀。比起實體印刷物，18 點的文字大小與顯著的對比讓他們更容易看出文字的形狀。」

平板裝置也打敗其他解決方案，放大鏡跟打燈的裝置通常都太過於笨重，使用上不是那麼地方便。此外，iPad 的價格也比視力障礙輔具的價格友善，有些視力障礙輔具的售價可能在美金 3,000 元以上，而一台 iPad 價格就相對便宜許多。

延伸閱讀

背光（Backlit）

背光是一種被用於LCD顯示上的照明形式。背光式和前光式不同之處在於背光是從側邊或是背後照射，而前光顧名思義則從前方照射。他們被用來增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶螢幕上的亮度，以和CRT顯示類似的方式產生出光。

摘自 Wikipedia

關於本文

• 文章來源：WebMD
• 文章標題：iPads May Help Those With ‘Low Vision’ Read Better
• 文獻與人物：
  Mark Fromer, MD, ophthalmologist, Lenox Hill Hospital, New York City.
  Janet Sunness, MD, ophthalmologist, Baltimore.
  Daniel Roth, MD, associate clinical professor, Robert Wood Johnson School of Medicine, New Brunswick, N.J.
  American Academy of Ophthalmology, annual scientific meeting, Chicago, Nov. 10-13, 2012.
• 整理編譯：Sidney

轉載自 營養共筆

• 【科科愛看書】我們是如何認識世界的呢？除了眼睛、鼻子、耳朵，我們居然也可以用皮膚來「看」或「聽」！在觸覺的力量下，絨毛毯讓你更安心、熱奶茶讓你變溫暖，這到底是什麼神奇魔法！？踏入《觸覺不思議》的世界，從觸感遊戲、感官實驗及最新研究，重新為你定義感官，讓你大開皮膚界（？）

看不到東西時，就摸一摸吧

在無法倚賴其他感覺時，結合觸覺的設計特別能夠發揮效用。

在浴室洗頭髮的時候，你是否曾經因為無法分辨洗髮乳與潤髮乳而感到困擾呢？事實上，即使閉著眼睛，還是有辦法摸出其中差異，因為幾乎所有洗髮精的瓶身側面，都有一凹一凸的刻痕。

這種巧思又稱「識別線」，在 1990 年代正式被應用在產品中。目前已成為日本工業標準所規範的通用設計之一。像是鮮奶盒的上面，在開口處的另一端有一個半圓形的缺口（果汁有二個），只要用手觸摸即可分辨飲料的種類和開口的位置。

此類觸覺設計不僅對眼睛看不見的人有幫助，對沒有視覺障礙的人來說也很方便。作為生活支援型觸覺設計的強力後盾，觸覺科技是目前深受期待的領域。

觸覺科技讓視障者重新「看見」世界

電子通訊大學的梶本裕之博士長年致力於電子觸覺顯示器的研發。在他的協助下，菅野米藏研發出了一款名為「視障前額導盲儀」（AuxDeco）的電子觸覺顯示器，目的是替視障者提供生活支援。

視障前額導盲儀的組成內容，包括一台頭戴式的小型攝影機，和裝置在額頭上的前額綁帶。這套儀器會從攝影機錄製的畫面擷取輪廓線，再透過電子訊號刺激使用者的額頭。在前額綁帶上五百一十二個電極所發出的經皮電刺激下，使用者會從額頭感覺到振動，並即時掌握眼前的景象。

菅野米藏當初會研發這個系統，據說是因為他讀到一篇由依芙琳．葛蘭妮（Evelyn Glennie）所寫的文章。葛蘭妮是一位蘇格蘭打擊樂手，天生就是聾啞人士的她，在經過訓練之後成為專業的打擊樂手，憑著感受腳底的振動與管弦樂團一起演奏。人類的大腦擁有驚人的柔軟度。菅野得知腳底可以代替鼓膜後，便鼓起勇氣投入研發，想試試看能不能用額頭來代替視網膜。

菅野在 TECHTILE 座談會上分享了以下這件事：

有一位戴了 AuxDeco 的體驗者，親口說出「我看見了！」這樣的話喔！我絕對不可能問說：「你看得見嗎？」因為我不覺得這種感覺叫做「看見」。然而身為盲人的那孩子，竟然親口說出了「看見」這樣的話。老實說，我當下內心只有一個想法：「太好了，我做到了！」

配戴 AuxDeco 的人說出「看見」這樣的詞語時，我想應該不是出於表達上的習慣，而是因為他真的感覺自己「看見」了。另外也有後天失明者表示：「好像浮現出黑白照片的影像一樣。」他們用皮膚「看見」的東西或許與非視覺障礙者看見的東西不同，但在感知外界的光學模式上應該可視為同一件事。

輕巧的觸覺髮夾，讓頭髮「聽見」聲音

接下來，就來介紹一個嘗試用皮膚代替鼓膜的例子吧。

日本公立函館未來大學研究所的本多達也，研發出一款專為聾胞設計的生活支援型觸覺裝置，取名為「ONTENNA」。這款裝置的名字是由日文的「音（on）」與「天線（antenna）」所組成，造型就像髮夾一樣，可以輕鬆地夾在頭髮上，裡面則附有麥克風與振盪器，一旦周圍有任何聲音響起，它就會一邊發光一邊振動。

耳朵聽不見的人走在路上時，經常會碰到一種很危險的情況，就是聽不見後方來車的聲音。此外，水燒開或吸塵器插頭脫落的時候，也很難察覺到這些變化。在這樣的情況下，如果身上戴著 ONTENNA 的話，就能夠藉由觸感察覺到環境的變化。因為外型設計成圓弧狀的髮夾造型，所以可以很自然地當作裝飾品配戴在身上（另外也有耳環的造型）。

這樣的觸感科技有望在未來更加廣泛地被應用在視聽覺資訊過剩的現代生活中。此外，在高齡者逐年增加的日本，這種無論身體是否有障礙都能夠提供我們安全和快樂生活的觸感科技，相信今後也會愈來愈重要吧。

身為 TECHTILE 的推動者，我們也希望能提出更多方法，讓大家更加親近觸覺，過著更美滿的生活。

本文摘自《觸覺不思議 : 從觸感遊戲、感官實驗及最新研究，探索你從不知道的觸覺世界》，臉譜出版。