失去記憶的 H.M. │ 科學史上的今天：08/25

本文與 研華科技 合作，泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言，總能牽動整個 AI 產業的神經。然而，我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線，那如果哪天「網路斷了」，會發生什麼事？

想像你正在自駕車打個盹，系統突然警示：「網路連線中斷」，車輛開始偏離路線，而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭，開始暴走跳舞，甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎？當然不是！也因為如此，「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端，AI 就能在現場即時反應，不只更安全、低延遲，還能讓數據當場變現，不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ？

邊緣 AI，乍聽之下，好像是「孤單站在角落的人工智慧」，但事實上，它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前，像是企業、醫院、學校內部的伺服器，個人電腦，甚至手機等裝置，都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算，稱為邊緣運算；而在邊緣節點上運行 AI ，就被稱為邊緣 AI。簡單來說，就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力，「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

那麼，為什麼需要這樣做？資料放在雲端，集中管理不是更方便嗎？對，就是不好。

第一個不好是物理限制：「延遲」。
即使光速已經非常快，數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房，再把分析結果傳回來，中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回，就算只是幾十毫秒的延遲，對於需要「即刻反應」的 AI 應用，比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時，每一毫秒都攸關安全與精度，這點延遲都是無法接受的！這是物理距離與網路架構先天上的限制，無法繞過去。

第二個挑戰，是資訊科學跟工程上的考量：「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送，湧入的資料數據量就像超級大的水流，一下子就把水管塞爆！要避免流量爆炸，你就要一直擴充水管，也就是擴增頻寬，然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理，把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端，是不是就能減輕頻寬負擔，也能節省大量費用呢？

第三個挑戰：系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時，一旦網路不穩、甚至斷線，那怎麼辦？很多關鍵應用，像是公共安全監控或是重要設備的預警系統，可不能這樣「看天吃飯」啊！邊緣處理讓系統更獨立，就算暫時斷線，本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應，這在工程上是非常重要的考量。

所以你看，邊緣運算不是科學家們沒事找事做，它是順應數據特性和實際應用需求，一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇，是我們想要抓住即時數據價值，非走不可的一條路！

邊緣 AI 的實戰魅力：從工廠到倉儲，再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了，接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢？它強就強在能夠做到「深度感知（Deep Perception）」！

所謂深度感知，並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減，而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型，從原始數據裡面，去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

以研華科技為例，旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例，利用物件偵測模型，快速將工業產品中的瑕疵挑出來，而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測，因此品管上能達到一致性，減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中，檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品，替工廠節省大量人力，同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

此外，在智慧倉儲場域，研華與威剛合作，研華與威剛聯手合作，在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台，打造倉儲系統的 AMR（Autonomous Mobile Robot） 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣，AMR 不需要事先規劃好路線，靠著感測器偵測，就能輕鬆避開障礙物，識別路線，並且將貨物載到指定地點存放。

當然，還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning )，除了可以做備忘錄跟排程規劃以外，還能將實務上碰到的問題記錄下來，等到之後碰到類似的問題時，就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問，那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了？其實，對許多企業來說，內部資料往往具有高度機密性與商業價值，有些場域甚至連手機都禁止員工帶入，自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安，又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言，自行部署大型語言模型（self-hosted LLM）才是理想選擇。而這樣的應用，並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器，體積僅如後背包大小，卻能輕鬆支援語言模型的運作，實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現：要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型，會不會太吃資源？這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一：如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」，又不減智慧。接下來，我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

語言模型瘦身術之一：量化（Quantization）—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限，大模型卻越來越龐大，「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像：有些畫面細節我們肉眼根本看不出來，刪掉也不影響整體感覺，卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此，只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示，什麼是浮點數？其實就是你我都熟知的小數。舉例來說，圓周率是個無窮不循環小數，唸下去就會是3.141592653…但實際運算時，我們常常用 3.14 或甚至直接用 3，也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思！ 

然而，量化並不是那麼容易的事情。而且實際上，降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時，工程師會精密調整，確保效能在可接受範圍內，達成「瘦身不減智」的目標。

模型剪枝（Model Pruning）—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型，其實就是在搭建一整套類神經網路系統，並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而，在這麼多參數中，總會有一些參數明明佔了一個位置，卻對整體模型沒有貢獻。既然如此，不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候，總會雜草叢生，但這些雜草並不是我們想要的作物，這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在，而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術，就稱為 AI 模型的模型剪枝（Model Pruning）。

模型剪枝的效果，大概能把100變成70這樣的程度，說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助，但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型，僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手，採取更治本的方法：一開始就打造一個很小的模型，並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」，是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾（Knowledge Distillation）—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下，一位經驗豐富、見多識廣的老師傅，就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在，他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案，老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」，例如「為什麼我會這樣想？」、「其他選項的可能性有多少？」。這樣一來，小小的學徒模型，用它有限的「腦容量」，也能學到老師傅的「智慧精髓」，表現就能大幅提升！這是一種很高級的訓練技巧，跟遷移學習有關。

舉個例子，當大型語言模型在收到「晚餐：鳳梨」這組輸入時，它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯：50%，蝦球：30%，披薩：15%，汁：5%」。在知識蒸餾的過程中，它可以把這套機率表一起教給小語言模型，讓小語言模型不必透過自己訓練，也能輕鬆得到這個推理過程。如今，許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成，讓我們得以在資源有限的邊緣設備上，也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是！即使模型經過了這些科學方法的優化，變得比較「苗條」了，要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料，並且高速、即時、穩定地運作，仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說，要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型，真正放到邊緣的現場去發揮作用，就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

邊緣 AI 的強心臟：SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器，就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色！那麼，它到底厲害在哪？

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要？因為 GPU 的設計，天生就擅長做「平行計算」，這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的！

你想想看，那麼多數據要同時處理，就像要請一大堆人同時算數學一樣，GPU 就是那個最有效率的工具人！而且，有多張 GPU，代表可以同時跑更多不同的 AI 任務，或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果，在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎！

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房，有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計，體積相對緊湊，散熱空間也比較好（這對高功耗的 GPU 很重要！），部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算，進行「工程化」，讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格，背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場，系統穩定壓倒一切！你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧？這些設計確保了部署在現場的 AI 系統，能夠長時間、穩定地運作，把實驗室裡的科學成果，可靠地轉化成實際的應用價值。

台灣製造 × 在地智慧：打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能，能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署，及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析，還是其他 AI 相關的服務，都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務，讓企業在啟動 AI 專案前，大幅降低前期投入門檻，靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構，從精密製造、城市交通管理，到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全，都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是，這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示，這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果，往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI，不只是一項技術創新，更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場，就能被有效的「理解」與「利用」，是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石！

👉 更多研華Edge AI解決方案
👉 立即申請Server租借

2023 年 6 月，新北板橋的某間幼兒園傳出孩童體內驗出高濃度巴比妥類藥物，這藥物名稱乍聽之下很陌生，稍微了解之後腦中立即亮起紅燈，因此馬上成為網路熱搜關鍵字，許多醫師、藥師紛紛現身說明巴比妥的用途和副作用。你大概已經知道，巴比妥類藥物屬於「中樞神經抑制劑」的一種，但你可能不知道的是，巴比妥類藥物的作用機制其實和酒精很像，他們是如何讓你原本興奮的中樞神經「安靜下來」呢？這集由 IG 科普平台一分鐘生物學的柏亨協助製作。今天就讓我們一起來聊聊「巴比妥」到底是什麼吧！

「巴比妥」是什麼？

巴比妥作為藥物治療癲癇已經有 100 年的歷史，而「巴比妥鹽類（Barbiturates）」是一類由「巴比妥酸」所衍生而成的化合物統稱。

巴比妥酸最早由 1905 年的諾貝爾獎得主，化學家阿道夫．馮．拜爾（Adolf von Baeyer）在 1864 年合成，那時他正在研究尿酸的衍生物合成反應。不過單純的巴比妥酸無法作為藥物使用，一直到 1903 年，德國化學家，同時也是諾獎得主的埃米爾・費舍爾（Joseph von Mering）和他的同事約瑟夫・馮・梅林格（Joseph von Mering）成功製成了第一種巴比妥鹽類藥物，名為苯巴比妥（phenobarbital）。

「苯巴比妥」這種藥物最初因為其強效的安眠效果而被應用在安眠劑上，後來在 20 世紀，科學家合成超過 2500 多種各式各樣的巴比妥類鹽類，其中 50 種開發成臨床應用的巴比妥鹽類藥物，可以用於麻醉、安眠、止痛、抗焦慮、預防癲癇等醫學用途。

為什麼巴比妥鹽類藥物可以幫助你止痛，甚至具有安眠的效果？這是因為巴比妥一類的藥物是抑制中樞神經的傳遞，讓訊息的傳遞速度變慢，這除了可以讓痛苦訊息無法傳到大腦，也可以讓你昏昏欲睡。至於巴比妥類藥物是透過什麼樣的分子機制，能夠達到中樞神經的抑制效果呢？這就要說到一個助眠營養品中常常出現的成分：GABA 。

中樞神經抑制劑 GABA

我們先回到高中生物課複習一下神經的構造，人類的神經細胞由輸出端的「軸突」和輸入端的「樹突」兩大部分組成，當神經的衝動訊號要從上一個細胞的「軸突」傳到下一個細胞「樹突」時， 會需要釋放「興奮性化學物質」（編按：也就是神經傳導物質）通過兩者的空隙「突觸」。當興奮性化學物質傳遞到下一個細胞後，細胞膜會運送大量帶正電的鈉離子進入細胞中，使原本帶負電、處於「極化」狀態的細胞「去極化」，這是產生「動作電位」、傳遞訊息的源頭。

而 GABA（也就是「γ-氨基丁酸」）這種神經傳導抑制劑出現，就會與突觸接受端的 GABA 受體結合，把細胞膜上的氯離子通道打開，讓大量帶負電的氯離子進入後端的神經細胞中，讓細胞內部一直處於一個負電滿滿的情況，這種「超極化」的變化，會使得神經元難以被刺激興奮，所以產生抑制神經傳導的作用。

你可以想像想像一座水力發電用的水庫，只有當水位積累夠高、一口氣釋放的水量與壓力才足以驅動發電機。若今天有人提早把水閘打開，在水不斷流失的情況下，水庫不管過多久都蓄積不了足以發電的水量，發電機也無法順利運轉。而 GABA 就像那隻看不見的手，把水閥提早打開，讓神經細胞的去極化遲遲無法發生，使動作電位無法產生、傳遞訊息。

巴比妥的作用機制：延長氯離子通道開啟的時間

巴比妥類藥物的作用機制，就是增強 GABA 的效果！

1980年代，Robert L. Macdonald 發現，巴比妥類藥物可以延長 GABA 受體開啟氯離子通道的時間，使GABA 的作用效果更久，這是因為巴比妥類藥物可以和 GABA 受體的其他部份結合，產生「正向異位效應（Positive allosteric effect）」，藉由改變受體的結構，讓 GABA 更喜歡與受體結合，使 GABA 的作用效果更強，結果就是能更有效地抑制中樞神經興奮作用。

事實上，當我們飲用酒精時，酒精的作用和巴比妥其實非常類似，一樣可以增強 GABA 受體，使神經元變得更加不易興奮，這就是為什麼酒精可以產生鎮靜、放鬆等效果，並在過量時產生嚴重的中樞神經抑制，如昏睡、呼吸停止等，有些人則稱之為「斷片」。

巴比妥在醫療上的用途

首先，不同的巴比妥藥物在醫學上有不同的用途，這和巴比妥本身的化學特性有關。

一般來說，我們可以利用巴比妥藥物作用時間快慢當作分類依據，超短效型的巴比妥藥物作用時間很快，因為具有高親脂性的特點，能夠快速通過血腦障壁，在極短的時間內使人麻醉。以硫噴妥鈉（sodium thiopental）為例，硫噴妥鈉可以在極短的時間中由血液運輸至大腦，對中樞神經起抑制作用，只需要幾十秒的時間就能夠使人昏迷，因此，過去硫噴妥鈉被大量當作麻醉劑使用。

而作用時間較慢，效果較久的長效型巴比妥藥物，則可以用來防治與治療癲癇。1912 年，德國醫師阿爾弗雷德・豪普特曼（Alfred Hauptmann）對他的癲癇患者施用苯巴比妥，結果驚訝地發現，苯巴比妥對於治療癲癇非常有效果。一般來說，癲癇是大腦的不正常放電所造成，苯巴比妥對中樞神經抑制的效果可以幫助患者預防和減緩不正常放電造成全身痙攣的症狀。

不過，由於巴比妥類藥物相對比較容易產生依賴性和耐藥性，有著較高的成癮和安全風險，因此，從 1950 年代末期開始，巴比妥類藥物就陸續被更為安全的其他藥物取代。以剛剛提到的麻醉藥硫噴妥鈉為例，現在已經很大程度被丙泊酚（或稱作異丙酚）這種更加安全有效的麻醉劑取代。

雖然如此，仍有部分長效型巴比妥類藥物在臨床上有所用途，像是剛剛提到的癲癇用藥苯巴比妥，2012年發表在 Epilepsia 期刊的一篇文章就提到，苯巴比妥用來治療癲癇仍然很有發展前途，尤其是在中低收入的國家，苯巴比妥仍是一種極具經濟效益的藥物。

以台灣為例，在健保署的網站中查詢，就可以發現有一些以苯巴比妥所製成的單方藥物，仍被用以治療癲癇，例如「強生苯巴比特魯錠」、「福元苯巴比特魯錠」，但是這些藥物無一例外地都被標示上「第四級管制藥品」的提醒。此外，有一些含苯巴比妥的複方藥物被用於治療腸胃不適、腹痛、便祕等適應症，並且在這些治療腸胃症狀的複方藥上都可以看到「取消管制藥品註記」。

看到這裡，你是不是覺得頭昏腦脹？許多報導說巴比妥是三級管制藥品，甚至是毒品，而剛剛又提到巴比妥是四級管制藥品甚至「取消管制」，所以巴比妥在醫學和法律規定上的地位到底是甚麼？

是處方藥還是毒品？台灣目前的管制現況是什麼？

我們首先需要區分清楚毒品和管制藥品的差別。在台灣，針對具成癮性、可能對社會造成危害的藥品和毒品分別使用「管制藥品管理條例」以及「毒品危害防制條例」進行控管。在毒品危害防制條例中的第二條第四項提到

醫藥及科學上需用之麻醉藥品與其製品及影響精神物質與其製品之管理，另以法律定之

而這個另外的法律就是「管制藥品管理條例」。在管制藥品管理條例中，有許多種巴比妥類藥物被列入管制，都屬於三級或是四級管制藥品。

回到這次的爭議事件中，在事件爆發的當下，我們只知道有「巴比妥」被驗出，不確定是哪一種巴比妥。6 月 10 日新北市衛生局局長陳潤秋開記者會時，我們才確認這次新聞事件的主角是剛剛提過能夠治療癲癇的「苯巴比妥」，屬於第四級管制藥品，根據藥事法規定，第四級管制藥品進口製造都需要申請，平常儲存也必須嚴格造冊列管。

但食藥署在 6 日記者會也隨即證實，苯巴比妥除了治癲癇，也同時會在一些複方藥品出現，像是應用於腸胃病與小兒氣喘的複方藥，這又是怎麼回事？

我們一起進到衛福部網站查詢，在成份欄輸入 “phenobarbital” （苯巴比妥），以及「單方藥」，結果顯示主要是用作治療癲癇，也是我們剛剛所提到的管制藥品。但若是我們改輸入「複方藥」，可以看到還有很多成分包含苯巴比妥的複方藥，大致上可分類為：1. 治療功能性胃腸疾病，2. 治療呼吸道氣喘症狀。

所以事實上治療腸胃症狀或呼吸道症狀的苯巴比妥複方藥，是不在管制範圍內的，因為他們劑量在 60 毫克以下、不以安眠鎮靜作為主要適應症，且與其他特定成分混用，根據規定滿足這些條件，所以不算管制藥品的管理範圍。

管制藥物和毒品經常是一體兩面的，巴比妥類藥物確實也被歸類在毒品危害防制條例中的第三或第四級毒品中，因此，若不是將巴比妥類用在醫療或研究用途，就可能觸犯毒品危害防制條例。

不過話說回來，不論是否為管制藥物，含巴比妥的藥物全部都是處方藥，根據藥事法規定，處方藥必須經由醫師開立處方箋才能夠使用。回到這次的爭議事件中，若是在沒有醫師處方箋的情況下給孩童服用巴比妥類藥物，絕對是犯法並且相當危險的行為。

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識！

警告：本文僅介紹單一個案，並非大型臨床試驗結果。基於個人體質差異，讀者若欲仿效，請先諮詢醫師。

她能講不到 3 個音節的字彙，自己如廁、洗澡、挑選衣服，並執行簡單的家務。這名罹患唐氏症（Down syndrome）的美國女子，會照顧家裡休閒農場的動物，清理馬房。通常 5 小時以下的行動，就是沒人督導，也不出亂子。^[1]

原始人飲食

2014 年的時候，39 歲的女子身體質量指數（BMI）高達 46.7 kg/m²，^[1]嚴重超過正常範圍 18.5－24.9。^[2]家人擔心她過度肥胖，母親於是開始為她準備原始人飲食的餐點：每日攝取碳水化合物不及 100 公克，限用未加工的食材，並將碳水化合物、蛋白質、脂肪和卡路里的總量，記錄在手機軟體裡，以便追蹤。^[1]

身體質量指數（Body Mass Index）的計算公式：^[2]
BMI = 體重（公斤）÷ 身高²（米²）

原始人飲食（paleo diet）的設計，假定人體不適合舊石器時代（Paleolithic Era）以後的食物類型，因此只吃採集和狩獵可得的食材。這涵蓋蔬果、瘦肉、魚肉、雞蛋與堅果；卻避免穀類、豆類、乳製品，以及加工食品等，容易有營養不均的風險。此假說的前提跟考古學的發現牴觸，畢竟在進入農耕社會前，人類已經會食用野生穀物。另外，從演化的角度來說，舊石器時代以降，人類關於消化榖類澱粉和乳糖的基因表現，其實早有改變。^[3]

阿茲海默症

女子於 2016 年，也就是 41 歲時，出現記憶力衰退、焦慮、恐懼等症狀，還有強迫行為。她獨自出門，便回不來；重複穿同套衣服，討厭變化；害怕蓮蓬頭的水，而拒絕淋浴。整天待在家裡，時常疲倦，每天得小睡個一、二次。^[1]

相較於一般人口，阿茲海默症（Alzheimer’s disease）在唐氏症患者中更為普遍，發病的年紀也較早。其與肥胖所致的第二型糖尿病（type 2 diabetes），關係密不可分。關鍵的類澱粉蛋白（amyloid），不僅累積在患者腦部，也沉澱於胰臟。此外，腦部的胰島素訊號和對葡萄糖的運用，都會失常。^[1]

不過，2018 年當家庭醫師將女子轉診給失智醫療中心，檢查不光排除甲狀腺異常、維他命 D 和 B12 不足等，可能導致痴呆症狀的因素；也確定她沒有未治療的糖尿病。然後開始投予對焦慮和強迫行為有效的 paroxetine、抵抗阿茲海默症的 memantine，還有須要鎮靜時才服用的 alprazolam。^{[1, 4-6]}

失神性癲癇

2014 到 2020 年間，女子靠著原始人飲食，將 BMI 減到 27.2 kg/m²，但是認知功能等方面持續惡化。她不時眼神呆滯，手腳抽搐，膀胱失禁。施以抗癲癇藥物 lamotrigine 後，這種失神性癲癇（absence seizures）發作的頻率，降至每週 6 到 10次。^[1]

2021 年 1 月，碳水化合物攝取量，已經低到每日 75 公克以下，BMI 則落至 24.8 kg/m²。然而女子的精神狀態每況愈下：不僅連隔著桌子遞東西，都要聽指令才做得到；還會從垃圾中挖生肉吃。她白天接受日間照護，無時無刻要人緊盯。^[1]

是年 12 月，滿分 78 分的阿茲海默症合作研究–日常生活活動量表（ADCS-ADL），女子只拿到 34 分，表示嚴重失能。她成天穿著尿布，盥洗、如廁都需要協助。此時除了仰賴日間照護、社工服務、照顧者互助會，以及包括老年科醫師在內的記憶治療團隊等資源；她的居家環境也跟著調整：碗櫥、冰箱和垃圾桶都上鎖，以防亂翻；房間裝嬰兒監視器，好觀測睡眠；並在出入口設置感應門鈴，免得她無預警離家而走失。同時，她一週服用數次鎮靜劑 alprazolam，以舒緩焦慮。^[1]

生酮飲食

2022年1月，女子的母親為自身健康，嘗試生酮飲食，後來也拉女兒加入行列。^[1]

生酮飲食（ketogenic diet）是Russel Wilder醫師於1921年，發明來對抗癲癇的飲食療法。其營養攝取的比例：脂肪佔55%到60%；蛋白質30%至35%；碳水化合物則介在5%到10%之間。以每天所需的2,000大卡來說，本是主要能量來源的碳水化合物，僅剩20到50公克。此時胰島素分泌下降，身體不得不進入分解代謝（又稱異化代謝；catabolism）的狀態，消耗備用的肝醣，以獲取熱量。如果情況持續，再來就會被迫進行下列兩個作用：^[7]

• 醣質新生（gluconeogenesis）：主要在肝臟內，將乳酸、甘油，以及丙胺酸（alanine）和麩醯胺酸（glutamine）這兩種胺基酸，轉化為葡萄糖。若能量還是不夠用，便會推動酮體生成。^[7]
• 酮體生成（ketogenesis）：在此過程中，脂肪被分解成脂肪酸，又代謝成乙醯乙酸酯（acetoacetate），然後變為β-羥基丁酸（beta-hydroxybutyrate）和丙酮（acetone），這兩種酮體。^[7]

生酮飲食的目的，是在營養性生酮（nutritional ketosis）的狀態下，以酮體取代葡萄糖，供應身體能量；同時小心防範酮體濃度超標，以免影響血液的酸鹼值，造成致命性的酮酸中毒（ketoacidosis）。^[7]

女子母親所參加的生酮飲食團體，由醫師領導，成員每天透過指尖採血，監測血清中酮體的濃度。在諮詢過女子的醫師群後，母親將其飲食中的碳水化合物，縮減為不到 20 公克；脂肪增加至總熱量的 70%－80%；並控制血清酮體濃度於 0.8 至 3.0 mmol/L 之間。很快地，效果便出現了。^[1]

生酮飲食的利弊

女子的癲癇和尿失禁，在 2 週內痊癒。到了第 3 週，她破天荒地講出「understand（理解）」，這個長達 3 個音節的英文字彙。不到 1 個月，所有精神症狀全數消失，獨立外出和照顧動物的能力也都恢復了。半年後，女子的 BMI 為 22.5 kg/m²，屬於正常範圍；而阿茲海默症的診斷，也就此解除。^[1]

報導此個案的作者，指出生酮飲食除了改善癲癇，還讓酮體成為腦部運作的替代性能量，因此促進了女子的認知功能。^[1]不過，論文沒有提及，女子是否曾有想吐、頭疼、疲憊、暈眩、失眠和便秘等短期副作用；而長期下來會不會產生肝臟脂肪變性（hepatic steatosis）、低蛋白血症（hypoproteinemia）、腎結石，以及維生素與礦物質缺乏，亦有待觀察。^[7]

1. Bosworth A, Loh V, Stranahan BN, et al. (2023) ‘Case report: Ketogenic diet acutely improves cognitive function in patient with Down syndrome and Alzheimer’s disease’. Frontiers in Psychiatry, 13:1085512.
2. ‘Assessing Your Weight’. (03 JUN 2022) U.S. Centers for Disease Control and Prevention.
3. ‘Paleo diet: What is it and why is it so popular?’. (20 OCT 2022) Mayo Clinic, U.S.
4. U.S. National Library of Medicine. (15 JAN 2022) ‘Paroxetine’. MedlinePlus.
5. Kuns B, Rosani A, Varghese D. (11 JUL 2022) ‘Memantine’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
6. George TT, Tripp J. (24 APR 2023) ‘Alprazolam’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
7. Masood W, Annamaraju P, Uppaluri KR. (11 JUN 2022) ‘Ketogenic Diet’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.