地中海飲食能吃出超級腦力嗎？

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

魚住在水裡，卻不是隨便的水都能住。以居住環境來看，有些魚是淡水魚，也有些魚是海水魚，除了少數例外以外，多數魚類無法任意在淡水海水間切換。即使是經過較為長期的演化，順利由海水轉換為淡水魚也不是那麼容易。

魚類若是能由海洋前進陸地的淡水水域，擴大棲地，將相當有利，不過轉換環境往往不是那麼容易。一個原因是，比起海洋，淡水環境太沒有營養，例如海洋中豐富的 DHA，淡水水域通常比較缺乏。最近一項研究發現，營養不足的限制，有時候可以透過增加特定基因的數目來克服。^{1, 2, 3}

海水魚如果飲食缺乏DHA？母湯！

三刺魚（three-spined stickleback，學名 Gasterosteus aculeatus）是一種小魚，大部分住在海裡，卻也有些住在淡水的族群，分佈於亞洲、歐洲、美洲的陸地水域，是由海洋轉往淡水發展，適應成功的案例。

相比之下，三刺魚的近親，住在日本海的三刺魚（Gasterosteus nipponicus）卻只能住在海洋，不能住到淡水。日本的淡水水域也有三刺魚存在，不過遺傳分析發現牠們通通都是三刺魚，沒有日本海三刺魚。為求簡化，本文之後日本海三刺魚都簡稱為「日本魚」。

三刺魚可以適應淡水，近親日本魚卻不行。淡水和海洋環境相比，往往營養條件較差，尤其是多元不飽和脂肪酸含量較低，假如維持一樣的飲食方式，這類養分的攝取量或許會不足。DHA 是最常見的一種多元不飽和脂肪酸，研究團隊想要了解 DHA 對適應淡水環境的影響，於是以缺乏 DHA 的豐年蝦（Artemia）分別餵食人為養殖的兩種魚，結果差異非常明顯。

飲食缺乏 DHA 之下，日本魚的死亡率遠遠超過太平洋的三刺魚，特別是受精過後第 40 天時（差不多是自然狀態下迴游的時刻）。日本魚平常生活在多元不飽和脂肪酸充裕的海洋環境中，實驗結果指出，假如無法由飲食取得足夠的 DHA，牠們多半連活命都很難。

環境營養匱乏，那就自己生產！

生物在體內合成多元不飽和脂肪酸的生產線，有一系列基因參與，其中一個基因叫作 FADS2，其產物是脂肪酸去飽和酶（fatty acid desaturase）。假如人為將一個 FADS2 基因塞進日本魚的基因組，即使飲食仍然缺乏 DHA，日本魚的生還機率也大大的增加；可見此一基因對於適應淡水相當關鍵。

而各種魚的 FADS2 有何不同？在日本魚的基因組中，FADS2 位於 X染色體上（linkage group 19，簡稱 LG19），性染色體組合是 XX 的女生配備 2 個，XY 的男生只有一個。（其實三刺魚家族的性染色體演化非常複雜，不過只考慮性染色體上的 FADS2 基因的話，就是男生 1 個、女生 2 個，其他不用管那麼多）

三刺魚比日本魚又多出一個 FADS2 基因，而且位於體染色體上（LG12），因此女生一共有 4 個，男生有 3 個基因。比對不同魚類物種的 DNA 序列，可以得知 X染色體上是較為古老的 FADS2 基因，而體染色體那個是後來新複製誕生的基因。

體染色體上的 FADS2 基因周圍區域，存在許多跳躍子（transposable elements），由此推論，體染色體上的年輕基因，很可能是原本 X染色體的 FDAS2 複製以後，再跳過去新形成的。

透過基因複製，獲得入住淡水新環境的潛力

論文估計三刺魚較新的 FADS2 基因，或許已經誕生了 80 萬年。此一年代比三刺魚的太平洋、大西洋族群分家更早，而歐洲、美洲住在淡水的三刺魚，基因組上同一位置也有配備 FADS2，意謂此一基因誕生的年代，比三刺魚各族群分家，以及各自適應淡水環境還要更早。

由此研判，三刺魚多出參與合成多元不飽和脂肪酸的基因，或許一時沒有太明顯的影響，卻給了牠們適應淡水環境的遺傳潛力，讓牠們在不同機緣之下能順利登陸，拓展生存範圍。

論文提出一項有力的佐證：三刺魚 2 種只能住在海裡，缺乏淡水族群的親戚，日本魚和黑斑三刺魚（blackspotted stickleback，學名 Gasterosteus wheatlandi），牠們的體染色體都沒有另一個 FADS2 基因。因此擁有更多 FADS2 基因，非常可能是三刺魚從海洋順利轉進淡水的關鍵。

還有一點有趣的發現是，住在淡水的三刺魚與海洋的同類相比，許多個體還擁有更多個 FADS 基因；不過新增的基因卻與體染色體無關，而是 X染色體那個基因，又經歷更多次串聯複製所致。此一觀察更加突顯 FADS2 基因對適應淡水的重要性。

在三刺魚及其近親的案例中，參與合成多元不飽和脂肪酸的基因 FADS2，與其能否適應淡水環境息息相關，但是會是三刺魚與眾不同嗎？

論文也比較許多種輻鰭魚（ray finned fish）的基因組，大致趨勢顯示，住在淡水的魚，FADS2 基因的數目普遍比只住在海水的魚更多，似乎有趨同演化的現象。看來魚類由海洋轉換為淡水的適應中，FADS2 應該時常扮演著重要角色。

生物遺傳基因的改變，有時候有助於適應新的環境，拓展生存範圍。魚類由海洋移民淡水，是個藉由基因複製，增進適應能力的有趣案例。另外值得一提，近來研究也發現，脂肪酸去飽和酶基因除了魚類以外，在人類演化史上也有一席之地；鑽研演化適應的研究者，不可忽視這群影響脂肪酸組成的基因。

延伸閱讀

• 箕形門齒 X 美洲原住民 X 母乳——這三者源自冰河時期的神秘關係是？
• 能製造ω−3脂肪酸的動物，全地球到處都是
• 可能有助美洲原住民 適應環境的去飽和酶FADS
• 內建適應北極酷寒的基因？
• 油脂人生（上）：不可或缺的去飽和酶
• 油脂人生（下）：千變萬化，屢受選汰的去飽和酶
• 果蠅基因兩性互相傷害？一個基因不夠，那就複製一個！

參考文獻

1. Ishikawa, A., Kabeya, N., Ikeya, K., Kakioka, R., Cech, J. N., Osada, N., … & Tezuka, A. (2019). A key metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes. Science, 364(6443), 886-889.
2.  Jumping gene gave fish a freshwater start
3.  Freshwater find: Genetic advantage allows some marine fish to colonize freshwater habitats

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。

今年（2014）十月在柏林舉行的「歐洲神經精神藥理學」年會中，來自荷蘭的研究團隊發現，飲食中攝取較多魚類及海鮮的憂鬱症患者，在服用抗憂鬱藥物時，療效比不喜歡吃魚的患者來的好。為什麼多吃魚有利於憂鬱症的治療？我和中國醫藥大學「身心介面研究室」的同仁，致力於憂鬱症及抗鬱療法的研究，多次獲得國際知名研究獎項，我們的研究結果探索、了解飲食和情緒的神祕關係。

文/蘇冠賓｜中國醫藥大學精神醫學、神經及認知科學教授

最近美國知名影星及喜劇天才Robin Williams自殺身亡，媒體大多誇張地形容他多年來如何和內心的惡魔作戰，事實上，Robin Williams的苦痛和魔鬼一點關係都沒有，他很早就公開自己罹患憂鬱症的病情。憂鬱症是二十一世紀的「健康殺手」。根據世界衛生組織的報告，憂鬱症、癌症與愛滋病是本世紀戕害人類健康，造成人類失能的三大疾病。憂鬱症比糖尿病或高血壓來得更「流行」，但卻常常被忽略，也很少被早期發現。憂鬱症造成患者自尊的喪失、酒精及藥物濫用、身體健康的惡化及人際關係與生活品質的破壞。根據統計約有三分之二的憂鬱症患者曾經企圖自殺，而十分之一的憂鬱症患者不幸死於自殺。

儘管憂鬱症有如此高的盛行率和死亡率，而且對患者及家屬造成巨大的身心傷害，令人意外的是，接受適當治療的患者竟然少於十分之一。憂鬱症很少被合適地治療的原因很多，包括「精神疾病受到汙名化的嚴重影響」，使得缺乏正確觀念的民眾，誤以為到精神科就醫就變成所謂「嚴重不正常」的人。其次，憂鬱症是複雜的疾病，當前世界的趨勢已經朝向憂鬱症的整合性治療，然台灣目前在健保制度的限制下，大多集中在藥物治療，所以常常無法提供病患令人滿意的治療成果。

當代醫學對於一般的憂鬱症已經有許多相當有效的治療策略，其中包括藥物治療、認知行為治療、團體心理治療、個別心理治療、傳統醫藥和針灸療法、及經由頭顱的磁波刺激術……等等。以營養療法中的n-3不飽和脂肪酸為例，深海魚油內富含的EPA（eicosapentaenoic acid）和DHA（docosahexaenoic acid）是近來許多疾病治療中，令人注目的焦點。由於EPA和DHA在心臟病、高血壓、腸胃道腫癌、乾癬、風濕性關節炎、癌症……等等疾病上的預防及治療的正面效果，美國食物藥品管理局已經建議民眾應該攝取「足夠」的魚油。

深海魚油是否對於穩定憂鬱症有益呢？從流行病的調查中，可以發現一些魚耗量愈多的國家（例如日本、台灣），其憂鬱症的盛行率遠低於魚耗量較低的國家（例如美國、德國）。我們發表在著名「生物精神醫學」期刊的文章也証實，憂鬱症患者體內確實有n-3多不飽和脂肪酸缺乏的情形（Lin et al., 2010）。深海魚油內含n-3多不飽和脂肪酸，是組成大腦及神經細胞重要不可或缺的成份，這些不飽和脂肪酸無法從人體內自行合成，而需透過食物攝取來補充，我們發表在「神經訊息」期刊中也指出，從神經生理學的觀點來看，而當攝取不足時，腦內細胞膜的組成就會受到影響，進而改變調節情緒的神經傳導物質，包括色胺酸、正腎上腺素及多巴胺（Su, 2009）。更重要的是，我們率先發表「証實深海魚油抗鬱療效」的數個研究，分別發表在著名的《分子精神醫學》、《臨床精神醫學》、及《歐洲神經精神藥理學》期刊（Lin et al., 2012, Lin and Su, 2007, Su et al., 2003, Su et al., 2008），這些研究至今已經被引用超過一千次，並為歐美憂鬱症治療指引所引用，成為深海魚油在憂鬱症治療上的世界先驅之一。

台中中國醫藥大學的「身心介面研究室」，是國際間研究n-3脂肪酸（俗稱深海魚油）用做抗鬱療法的知名團隊，我們最重要的發現之一，就是n-3脂肪酸對深受憂鬱症所苦的「懷孕及產後」婦女的抗鬱療效（Su et al., 2008）。許多憂鬱的孕婦會擔心：「藥物會不會造成胎兒長期的影響」、「藥物會不會透過乳汁而影響到小baby」……。其實大部分抗憂鬱的藥物對孕婦或胎兒都沒有明確的危險性，如果病患曾經對藥物有不錯的療效，醫師可能仍會建議繼續服用藥物，並謹慎監測母親及胎兒的健康。然而，對於新生命充滿期待的準媽媽，有時候連咖啡、茶、刺激性的美食都忌口，更何況是藥物。所以如果強烈拒絕使用藥物，心理治療、針灸、光照療法、n-3脂肪酸等，也有足夠証據來做為替代療法。N-3脂肪酸的抗憂成分以 EPA為主，建議治療劑量在每天服用含 EPA 超過1克為原則，四週後效果不夠時可以加至2克。病患可以自行選購優良製藥 GMP的產品，只要使用成分穩定的深海魚油，療效應該不會受到製造廠商或原料來源的影響。

長年來美國食物藥品管理局（FDA）因為擔心魚類污染，一直不建議孕婦多吃魚類。但在愈來愈多的研究支持下，FDA終於改變政策，建議「孕婦多吃魚類」！這是很重要的里程，讀者可以參考FDA 網站也了解服用魚類的原則。基本上，良好的魚油濃縮和精鍊過程可以去除重金屬污染，所以如果服用的是魚油膠囊則更加安全。值得注意的是，台灣的衛生單位並沒有對n-3脂肪酸的販售做嚴格把關，因此選擇時要格外留意。

憂鬱症是隱形的殺手，即使生活在身邊的至親好友，都可能無法察覺嚴重的憂鬱狀態；憂鬱症是複雜的疾病，治療不能只靠藥物，一定要合併心理（壓力管理、認知重建）、社會（人際互動）及生活型態改變（光照療法、運動療法、營養療法）的多方位介入。最後，大眾教育要強調對憂鬱症的早期查覺、並努力去除「污名化」及就醫的障礙，才能全面改善憂鬱症的預防、診斷與治療。

參考資料：

1. Fish intake associated with boost to antidepressant response. ScienceDaily [October 20, 2014]
2. Lin, P. Y., Huang, S. Y. & Su, K. P. (2010). A meta-analytic review of polyunsaturated fatty acid compositions in patients with depression. Biol.Psychiatry 68, 140-147.
3. Lin, P. Y., Mischoulon, D., Freeman, M. P., Matsuoka, Y., Hibbeln, J., Belmaker, R. H. & Su, K. P. (2012). Are omega-3 fatty acids antidepressants or just mood-improving agents? The effect depends upon diagnosis, supplement preparation, and severity of depression. Mol.Psychiatry 17, 1161-1163.
4. Lin, P. Y. & Su, K. P. (2007). A meta-analytic review of double-blind, placebo-controlled trials of antidepressant efficacy of omega-3 fatty acids. J Clin.Psychiatry 68, 1056-1061.
5. Su, K. P. (2009). Biological Mechanism of Antidepressant Effect of Omega-3 Fatty Acids: How Does Fish Oil Act as a ‘Mind-Body Interface’? Neurosignals 17, 144-152.
6. Su, K. P., Huang, S. Y., Chiu, C. C. & Shen, W. W. (2003). Omega-3 fatty acids in major depressive disorder. A preliminary double-blind, placebo-controlled trial. Eur.Neuropsychopharmacol. 13, 267-271.
7. Su, K. P., Huang, S. Y., Chiu, T. H., Huang, K. C., Huang, C. L., Chang, H. C. & Pariante, C. M. (2008). Omega-3 fatty acids for major depressive disorder during pregnancy: results from a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J.Clin.Psychiatry 69, 644-651.

作者 / 許家綸，尋常一般的神經專科醫師。

九旬阿嬤走進診間，狀態好的出奇，撤開縐紋和關節痛不說，她講起話來條理分明、目光熠熠，猶是盛年時的神彩，彷彿時間只是輕輕一筆帶過。不過，其他人就沒這麼幸運了：隨著年老，大腦退化幾乎成為必然；而這些受記憶哀退所苦的長輩們，總是會沮喪地問說 「到底要吃什麼怎樣才會長記憶？」

健康的地中海飲食，也藏著青春之鑰嗎？

以橄欖油、堅果、海鮮為主體，降低紅肉、加工食品的地中海飲食一直是廣為人知的健康策略。著名的新英格蘭雜誌於 2013 年發表的研究中¹，再一次為世人展現它預防「心血管疾病及中風」的良好效益。但，是否它亦能成為延緩大腦退化的關鍵呢？

在均齡 77 歲的美國人進行的世代研究，追縱數年後發現，有效遵從地中海飲食者能顯著降低阿茲海默症的發生率²，即便受試者在研究初期已有輕度智能退化的跡象（mild cognitive impairment），也一樣有用。這套複合的飲食模式中，究竟是誰默默扮演了神經保護角色呢？ 這引發科學家熱烈的興趣，在進行一系列的營養分析後，發現在魚類、堅果皆富含的 Omega-3 多元不飽和脂肪酸，很可能是居功厥偉的幕後功臣之一³。

Omega-3 低調又強大的家族

Omega-3 家族是磷脂質、大腦組織與視網膜的原料供應商，也參與了心血管、免疫與內分泌系統的調節。家族裡的三大主力，分別 ALA （α-亞麻酸），EPA 以及廣為人知的 DHA。其中 ALA 人體無法製造，需經由食物攝取，而 EPA 與 DHA 則可由 ALA 轉換得來，只是轉換效率卻不高，在年輕人約只有 3-15%，年長者效率會更低，此時身體就會供需失衡，因此從飲食中獲取足量的 EPA 與 DHA 就格外重要。

ALA 廣泛存於某些植物油與豆類； EPA 與 DHA 最初由海中藻類合成，經食物鏈最後儲存在魚類身上。想像一下這些食材成為盤中美味的佳餚，是不是有十足地中海風情呢！

好歸好，也得吃的恰恰好

美國衛生研究院⁴對於建議一般族群每週食用 8 盎司（約 227 公克）富含 omega-3 的各式海鮮，相當就有每日 250mg EPA 與 DHA 的攝取量，即足夠人體所需。針對營養不良的族群，世面上也有許多標榜含有 Omega-3 的補充品，精明的你，下次不妨仔細地讀讀 EPA/DHA 的含量比重。

作為身體的營養素，Omega-3 相關製品相當安全，僅有少數會輕微腸胃道不適。但可不是吃越多越好，萬事皆是過猶不及。有報告指出過量攝取（每日超過 5 克以上）也會打亂身體平衡，影響免疫力與凝血功能。另外，若有使用抗凝血劑的民眾也建議與臨床醫師做討論。

大腦活化的秘密，關鍵不只一個

許多觀察性的研究支持 Omega-3 智力退化的關係，比方說科學家發現 DHA 能夠降低腦中類澱粉（β-amyloid）的生成速度，而後者在腦中的堆積正是造成阿茲海默症的重要機轉⁵。但若以最嚴謹的隨機對照試驗（Randomized controlled trial）檢視，結果仍尚有歧異^6、7。那麼我們需要為此困擾嗎？在現階段，與其花大錢買其它營養品，採用地中海飲食與攝取 Omega-3 可說是走在科學尖端的選擇；至於那些費時費力的科學辯證，就讓科學家再去傷腦筋吧。

自從首例阿茲海默症個案於 1906 年被提出後，百餘年來，前仆後繼的科學家就是窮盡心力也僅能窺見一二；短期要看見突破性的曙光雖然不容易，不過，可以肯定的是正確的飲食型態、中強度的持續運動、與無止盡的學習永遠是三把操之於己、科學掛保證的關鍵之鑰~！

參考文獻

1. Primary prevention of cardiovascular disease with a Mediterranean diet [published correction appears in N Engl J Med. 2014;370:886]. N Engl J Med. 2013;368:1279–1290.
2. Mediterranean diet and mild cognitive impairment. Arch Neurol 2009;66:216 –225.
3. Nutrient intake and plasma –amyloid. Neurology 2012;78:1832–1840
4. Website of National institutes of health – office of dietary supplements
5. Docosahexaenoic acid reduces amyloid β production via multiple pleiotropic mechanisms. J Biol Chem. 2011;286(16):14028-14039.
6. Omega3 fatty acid for the prevention of cognitive decline and dementia. Cochrane Database Syst Rev. 2012; (6):CD005379.
7. Docosahexaenoic acid and adult memory:
a systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2015;10(3):e0120391.