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左腦人?右腦人?別再用過度簡化的二分法──《為什麼有點變態,反而很可以?》

遠流出版_96
・2018/12/15 ・1986字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 523 ・七年級
左腦人?右腦人?這種二分法真的對嗎? 圖/ElisaRiva @Pixabay

關於大腦,一個最常見的迷思(大概就和「人的一生當中只使用了大腦的 10%」這個謠言一樣熱門)是:人類可能有左腦人和右腦人之分。根據這個迷思,你的個性和「認知方式」會由你哪一邊的大腦比較強來決定,而左右兩邊大腦有明顯不同的功能,左腦據說主管分析和語言,右腦則負責創意和情感。這個迷思到底是從哪裡來的?又有多少真實性呢?

地球分南北,大腦分左右?

首先,大家必須先理解左腦和右腦是什麼。這是指大腦的左半球和右半球,就和一般人常見的大腦圖像一樣。

圖/遠流出版提供

左右半腦構成大腦皮質,而大腦皮質是腦部最大、最外層的部分,分成左右兩個半球,中間以一道溝(或說裂縫)分隔兩半。正常來說,左右半腦之間會以神經纖維束作為橋梁連接,尤其是稱為「胼胝體」(corpus callosum)的神經纖維束,裡頭有超過六億個神經纖維,左右半腦便是藉此溝通、協同合作,而外在世界的感知訊息也會因此同時進入左右半腦,所以左右半腦通常會獲得等量的訊息輸入

人腦的正中橫切面,胼胝體是圖正中白色的弧形結構。 圖/wikipedia

有鑑於此,好奇心旺盛的科學家們自然會想知道,如果胼胝體斷裂,而形成所謂的「裂腦」,會發生什麼事?於是,美國神經心理學家斯佩里(Roger Sperry)在 1960 年代開始實驗裂腦的貓隻(他後來以這項研究獲得諾貝爾獎),最後,他和認知神經科學之父葛詹尼加(Michael Gazzaniga)受邀在人體上進行實驗,受試者為患有可導致殘疾的癲癇病人,為了減緩症狀,兩人透過手術切斷了患者的胼胝體,造就出一連串影響深遠的研究。

實驗證明,左右腦的功能的確有所不同,最明顯的發現是,大多數病人的右腦難以製造語言。這些實驗的結果很細微複雜,若是直接刊登在科普報導裡頭,勢必晦澀難懂,於是,許多過度簡化,甚至以偏概全的學說開始流傳。

偏側化只是小區域的局部現象

輕易將大腦分為左右,並將人格分為理性與感性,是粗略且危險的二分法。 圖/Arcaion @Pixabay

1973 年,《紐約時報週報》(New York Times Magazine)刊登了一篇千古留名的文章,標題為〈我們是左腦人或右腦人〉(We Are Left-Brained or Right-Brained),開頭便寫道:「我們的腦袋住著兩個極為不同的人(中略)……一個擅長語言、分析,一個擅長藝術……。」在這之後,《時代雜誌》(Time)、《哈佛商業評論》(Harvard Business Review)、《今日心理學》(Psychology Today)也刊登了類似文章,這個廣為人知的科學迷思就此誕生!左腦和右腦的分野,如今已成為「認知方式」最籠統的概論:左腦是聰明但無趣的會計師,有自閉傾向;右腦則是呆呆傻傻但心靈奔放、情感強烈、有創意的藝術家。但斯佩里本人也提出警告:「實驗觀察到的左右腦認知方式二分法只是個大致的概念,這樣的二分法很容易失控。」斯佩里如果地下有知,大概也沒料到自己的學說竟然會失控到這種程度吧?

此後,心理學家一再指出左右腦二分概論的謬誤。2013 年,一份明確的證據出現於猶他大學(University of Utah)神經科學家的研究中。他們掃描了超過一千個人的大腦,得到的結論是:「腦部功能的偏側化 [1] 顯然只是發生於小區域的局部現象,而不是整個腦部網絡的普遍特性;研究數據無法佐證人的整體腦部表型(phenotype)有出現左腦比較優勢,或右腦較占上風的情況。」換句話說,某些功能的確與大腦某些小區域的活躍活動有關,但並沒有證據顯示人的某半腦強過另外半腦

打破左右分野,柯斯林提出新分法

頂尖認知神經科學家費德梅爾(Kara D. Federmeier)則表示:「看起來比較安全的說法是:大多數情況下,我們幾乎每次都是同時使用左右兩邊的腦。」儘管「裂腦」病人的腦部的確在某些區域有差異,但也不是分得那麼涇渭分明,也就是說,雖然右腦無法言語,但仍然會參與處理語言的某些層面,例如語調和重音。另一方面,有別於「右腦有創造性、左腦缺乏想像力」的普遍認知,葛詹尼加從裂腦實驗得到的結論是:左腦才是「創造力、敘述能力」的中心。

既然各種理論都無法周延,或許打破左腦和右腦的分野會有幫助。頂尖認知心理學家柯斯林(Stephen Kosslyn)和米勒(Wayne Miller)合寫了一本《上腦與下腦:人類思維方式新洞見》(Top Brain, Bottom Brain: Surprising Insights into How You Think, 2014),他們提出另一個方法來取代左右腦的分法,強調:「上腦負責擬定計畫,以及在情況不如預期時修改計畫;下腦則是分類、解讀我們所感知的事物。」

注解:

  • [1]:即腦側化(lateralization),意指左右腦各有專司職掌。

 

本文摘自《為什麼有點變態,反而很可以?》,2018 年 3 月,遠流出版。

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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》