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搔癢要別人才有感覺!但為何自己搔自己不會癢?

PanSci_96
・2019/02/15 ・1630字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

  • 文/文詠萱

相信許多人都曾經疑惑過:為什麼我們沒辦法搔自己癢呢?

想要解答這個問題,你不妨試試看用手按壓自己的手臂,或是將手指碰在一起,是不是跟別人碰觸你的時候感覺很不一樣呢?

這是因為當別人要碰觸我們的時候,我們並不知道他什麼時候會碰到自己,也不知道他什麼時候會改變觸摸的方式,相較於「自摸」會有更多驚喜;換言之,沒有驚喜感,我們也就很難搔癢自己。而最近瑞典林雪平大學 (Linköping University) 的一項新研究表示,這癢和不癢間,原來藏有更多的學問。

自己摸 vs. 他人碰,大腦解讀不一樣

「觸覺與人際間的肢體互動對我們人類來說相當重要,但這類的研究並不多。」研究人員 Rebecca Böhme 表示。

觸覺,是人類認識他人的第一種方式。早在出生之前,胎兒便能感受到母親的子宮內部。而在成長過程中,觸覺也是建立人際關係的關鍵,如:握手、懷抱嬰兒、彼此觸碰等等。

不過呢,雖然人際間的碰觸十分重要,但在面對社交觸摸與自我觸摸時,大腦和神經系統處理的強度與速度是不同的。而這次所要介紹的研究,便是想要深入探討:在自我接觸以及接觸他人時,人類的大腦皮質與脊髓的處理差異。

觸覺也是增進人際關係的一種方式。圖/pixabay

到底有何不同?讓三種實驗來解密!

為了解人類的大腦與神經系統處理不同觸摸時的狀態,Rebecca Böhme 與其研究團隊,針對不同受試者進行三項試驗。

第一次試驗,研究人員將受試者送進 MRI 中,觀察受試者們在面對自我觸摸以及他人觸摸時,腦部神經分別產生了什麼反應,並將結果相互比較。

第二次試驗,研究員請受試者用手觸摸自己的手臂,同時用塑膠細絲碰觸受試者手臂皮膚。在同時接受兩種觸碰的狀況下,他們會詢問受試者的感受,包括:有感覺到塑膠細絲嗎?是手感受到的觸摸較明顯?還是手臂感受到的被觸摸感較明顯?

第三次試驗,研究人員在受試者拇指上擺放電極 (electrode),用以追蹤自我與他人觸摸時,大腦的處理速度。

癢不癢?哪裡癢?怎麼癢?圖/giphy

與自我認知息息相關,你的大腦用觸覺區分人我

研究結果發現:相較於他人的觸碰,大腦在處理自我觸摸時,被活化的區域會少非常多、活化的程度也較低。

研究人員認為這個結果並不意外,但令人感到驚訝的是:大腦在處理兩者訊息時的差異程度相當極端,這與研究團隊預期的有所不同。他們在 MRI 中觀察到:自我觸摸時,大腦中的島葉 (insula)、杏仁核 (amygdala)、海馬旁迴 (parahippocampal gyrus)、前額葉 (prefrontal areas) 等區域未被活化。

可以看出來,當大腦在處理他人觸碰時,腦部被激活的範圍較大。圖/研究圖片

這項研究讓人了解,原來我們的大腦,清楚地知道他人與自我觸摸的差異,並會以不同區域處理兩種不同的接觸方式。「我」(me) 以及「非我」(not me) 對於大腦而言,是由觸覺定義。

然而,並不是所有人實驗結果都相同,有些思覺失調症或是自閉症的患者,比一般人更能感受到自我接觸的觸覺。此外,也有其他研究表明,觸覺可能與精神疾病有關。這項研究結果對於自閉症、思覺失調症及情緒不穩定的病人,提供了研究基礎。而針對社交障礙及他人與自我歧視等狀況,也提供了新的研究參考方向。

Rebecca Böhme 表示:「未來更多的研究了解大腦與觸覺的關係,將有助於讓人們了解自己的狀況,並提高生活品質。」

當我們了解大腦與觸摸的關係時,或許可以因此提高生活品質。圖/pixabay

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揭開大腦「額葉」的神秘面紗,一場名留史冊的工安意外——《大腦不思議》
方寸文創_96
・2023/02/20 ・1855字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

  • 作者/汪漢澄
  • 繪者/宋明憲

一八四八年九月十三日早晨,當二十五歲的爆破工人菲尼亞斯.蓋吉[註1]步出家門準備上工的時候,他絕對沒有想到自己即將成為神經科學史上不朽的名字。如果事先知道,他一定會馬上躺回床上睡大覺,拒絕這個殊榮。

然而,命運的安排通常不理會個人的意願。

一切都從一支不長眼的「鐵條」開始

當天下午四點多,築建鐵路的工地上準備要爆破一塊岩石,當時蓋吉先生正轉頭跟同伴說話,臉遙遙對著那個爆破孔,突然間火藥意外點燃,原本插在岩石爆破孔中那根直徑三公分,長度一公尺餘,重達六公斤的鐵條受到爆炸力推擠,像飛彈一樣,射向菲尼亞斯.蓋吉的左臉。

鐵條直穿過他的左臉頰,進入左眼後方,繼續穿透大腦,接著射穿左前額處的顱骨,餘勢不衰,帶著蓋吉的血漿以及腦漿,噴射到二十多公尺遠處才著地。

當時誰都不知道,這起嚴重的工安意外真正離奇的地方才要開始。

鐵條穿過菲尼亞斯.蓋吉顱骨的想像圖。圖/方寸文創出版《大腦不思議

菲尼亞斯.蓋吉沒有死!他在短暫抽搐之後,恢復了知覺,被同伴攙扶著走上牛車,一路坐著到達了醫生那兒,把那位名為約翰.哈洛[註2]的鄉村醫生嚇得不輕。

哈洛醫生親眼看到蓋吉頭顱上那個大洞溢出血塊與腦漿,只能當場幫他做了一些緊急處理。在其後幾週,蓋吉因為腦部的感染併發症,在鬼門關出入了好幾遭,最後居然奇蹟似地康復。

逃出鬼門關後

蓋吉之後又活了十二年,一直到了一八六○年,因為嚴重的癲癇重積[註3]發作而死,那當然也是腦傷的後遺症之一。在這十二年生命當中,蓋吉成為名人,他經常以奇蹟生還者的身分四處露臉,迎合觀眾的好奇心,以賺取一點微薄的收入。不過當時人們對他的獵奇心態,遠超過醫學研究的興趣,加上還沒有儀器設備可以看到腦的內部,以至於我們到今天為止,都還只能間接推測蓋吉腦部的實際受傷情況。

不過有一點可以確定,蓋吉在腦部受傷之後,雖然仍能正常行走、交談,甚至可以做些簡單的工作,但是他的「個性」卻發生了很大的改變。

根據零星的記載,受傷之前的蓋吉是彬彬有禮、尊重別人並且相當精明的人;受傷之後,他卻失去了對金錢的概念,變得粗魯無禮,經常公然發怒,時不時罵幾句髒話。他後來之所以會無法維持正常的工作,而必須靠著四處展示自己的生存奇蹟來謀生,也正是為此。長期治療並觀察蓋吉的哈洛醫生說:「他的理性與動物性之間的平衡似乎壞掉了。」蓋吉的朋友則說得更精準,他們說:「蓋吉不再是蓋吉了。」

蓋吉死後,他的大腦並沒有被保留下來,但是他那顆有個大洞的頭顱骨,以及當初肇事的鐵條,都一起被保存在哈佛醫學院的解剖學博物館長期展示。

原來是「額葉」

到了二十世紀末、二十一世紀初,由於神經影像學技術的發達,有好幾位神經學家以及神經影像專家,利用電腦模型重建當初那根鐵條穿過蓋吉腦部的行進軌跡,結果證明蓋吉腦部受傷的部位是在「額葉」。

蓋吉那時代的醫療與現代相比,當然天差地遠。今天的醫生,如果像哈洛醫生一樣遇到蓋吉這樣的病人,對腦損傷位置以及臨床表現就都會了然於心。

註解

  1. 菲尼亞斯.蓋吉(Phineas Gage,1823‒1860):美國鐵路工頭,因遭受事故意外成為探討大腦機能的重要研究對象。
  2. 約翰.哈洛(John Harlow,1819‒1907):美國醫師,因診治並記錄菲尼亞斯.蓋吉的腦損傷而知名。
  3. 癲癇重積:指癲癇持續發作超過五分鐘,或是五分鐘內癲癇發作超過一次,且在每次發作之間病患沒有恢復正常狀態。

——本書摘自《大腦不思議》,2022 年 12 月,方寸文創出版,未經同意請勿轉載。

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方寸文創_96
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習以為常的背景噪音,可能對大腦產生傷害?——《大腦這樣「聽」》
天下文化_96
・2023/02/09 ・2000字 ・閱讀時間約 4 分鐘

在這個嘈雜的世界裡,我們不能再那麼漫不經心的看待日常的喧囂。

喧囂的城市由各種聲音組成。圖/Pexels

這些噪音並沒有達到或超過一般所認定的「危險」程度,它們不是新奇的聲音,也不是令人提高警覺的聲音,而是一些持續不斷的聲音,並且它們的聲學特質隨著時間推移後通常還能保持一致。因此,這些聲音傳遞不了多少訊息,它們大部分被視為「背景噪音」,所以經常遭到我們忽略。

不容忽視的背景噪音

我們不去聽這些聲音,但我們是真的沒聽到?或者我們只是在一種持續警戒的狀態下過活?我們都有過這種經驗:聲音消逝後才發現它的存在。

常見的例子有空調壓縮機的運轉聲,或是卡車怠速時的引擎運轉聲,等空調的壓縮機結束運轉循環或卡車引擎關閉後,我們才突然「聽見」了寂靜,然後長舒一口氣,短暫地陶醉在這份平靜裡,直到聲音再次響起或被其他擾人的聲音所取代。

如果我們的耳朵沒有因此受損,而多數時候也可以不去理睬這些聲音,那麼我們還需要關心這樣的噪音所帶來的困擾嗎?科學給我們的答案是:

我們確實該注意這些聲音,並且為我們的大腦感到擔心。

我們該注意背景噪音,並為大腦感到擔心。圖/Envato Elements

暴露於中等程度的噪音後,聽力閾值屬正常的人可能會在有噪音的環境中出現難以理解語言的情況。除此之外,嘈雜的環境本來就有許多跟聽力無關的負面影響,但這種情況卻時常被低估。

長期暴露在噪音下如住在機場附近,會導致人們感受到整體生活品質的下降、感受到壓力增加並伴隨著壓力荷爾蒙皮質醇(cortisol)的分泌量增加、記憶力和學習能力產生問題、難以執行有挑戰性的任務,甚至會導致血管硬化和其他心血管疾病。

根據世界衛生組織估計,每一年因噪音暴露及其帶來的間接影響(如高血壓和認知表現衰退)而生病、引發殘疾,或早逝的人數相當驚人。

噪音使專注力下降

噪音還會對學習和專注度產生干擾。

在紐約市的公立學校,根據教室所在位置是學校鄰近繁忙的高架鐵路的一側,或是位於可屏蔽火車噪音的另一側,學生的閱讀測驗結果有明顯的差異;教室位於嘈雜側的學生閱讀能力落後同儕三到十一個月。

噪音對學習和專注力有一定程度的影響。圖/Envato Elements

發現噪音有這般影響之後,紐約市公共運輸局在學校附近的鐵軌上鋪設了橡膠墊,教育局則是在環境最嘈雜的教室裡加裝了減噪建材,這兩項措施共計將噪音強度減少了 6 至 8 分貝,之後,不同教室間學生閱讀測驗的差異很快就消失了。

噪音造成的影響不只局限於聽覺相關,或是語言相關(如閱讀)之類的任務。有一項實驗要求受試者執行追蹤視覺物體的任務:用滑鼠跟著螢幕上一顆會動的球移動,與此同時,螢幕上還有其他動來動去的球。執行這項任務時,因為職業關係而長期暴露在噪音環境中的受試者遇到較多困難,尤其當任務搭配著隨機出現的噪音時更是如此,這些受試者的反應比較慢,無法緊跟著目標球。

睡眠凶手

在《為什麼要睡覺?》(Why We Sleep)一書中,加州大學柏克萊分校的睡眠科學家沃克(Matthew Walker)提到,缺乏良好的睡眠是「二十一世紀人類最大的公共衛生挑戰」。

環境中的噪音會影響睡眠品質,並降低睡覺時所感受到的放鬆感受。圖/Envato Elements

睡眠逐漸被視為是影響健康的重要因素,我們的心血管系統、免疫系統以及思考能力,都會受到睡眠的影響;噪音是阻礙一夜好眠的最大凶手。噪音,甚至是音量極低的噪音,會破壞睡眠的品質,導致我們醒著的時間變多了,醒來的時間也提早了。

環境中的噪音會影響我們的睡眠品質,促使身體產生動作、從睡眠中醒來,以及心跳速率變快。交通噪音會縮短睡眠時的快速動眼期(rapid eye movement,REM,即做夢期)和慢波期(slow-wave,即深眠期),並降低夜晚睡覺時所感受到的放鬆感受。

 

——本文摘自《大腦這樣「聽」:大腦如何處理聲音,並影響你對世界的認識》,2022 年 12 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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大腦無時無刻在改變:利用大腦可塑性,幫助學會情緒轉化——《改造焦慮大腦》
聯經出版_96
・2022/12/21 ・2796字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

我們現在已經非常了解,成人的大腦無時無刻在改變、學習,和適應環境所使用的生理/解剖學、細胞學和分子學機制。

但其實在不久前,精確來說是一九六○年代,當時普遍的看法認為成人的大腦無法改變,因為神經系統所有的成長和發展都是在童年時期,到了青少年時期只有一定程度的成長和發展,一旦進入成年期,腦部就不會再改變了。

當時認為神經系統的成長和發展都是在童年,成年後腦部便不會再改變。圖/Envato Elements

實驗證實腦部會有所改變

不過,在一九六○年代初期,加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的神經科學先驅瑪麗安.戴蒙教授(Professor Marian Diamond)和同僚有不同的看法。他們相信成年哺乳類動物的大腦也可以有深刻的變化,只是需要找到辦法來證明。他們想出一個簡易的實驗來測試這個想法。

他們決定將一群成年的老鼠放在被我稱為鼠籠界的「迪士尼世界」中,裡面有很多的玩具且會定期更換,空間很寬敞,還有很多其他老鼠為伴,他們將這個稱之為「豐富的」環境。

他們將住在豐富環境中的老鼠,和幾隻住在空間較狹小、沒有玩具,而且只有一、兩隻夥伴的老鼠進行比較,而這個環境稱為「貧瘠的」環境。

他們讓成年老鼠生活在這兩個環境中幾個月,待這段時間結束後,他們再檢查老鼠的腦部結構,以查看是否有任何不同。

如果當時其他科學家的看法是對的,他們應該不會看到腦部有任何差異,因為成年哺乳類動物的大腦是不會改變的。但是,如果他們對於「成年動物的腦部有能力改變」的看法是正確的,那就可能會看到腦部的結構有所不同。

戴蒙教授團隊認為,成年動物的腦部有能力改變。圖/Envato Elements

他們的發現改變了我們對腦部的理解:住在「迪士尼世界」籠子裡的老鼠,其大腦經測量後,發現許多部位的尺寸比較大,而且也更發達,包括視覺皮質(visual cortex)、運動皮質(motor cortex)以及其他感官皮質。這是首次有人證明「成年動物的腦部有能力改變」,我們稱之為「成年腦部的可塑性」。此外,戴蒙也證明了,環境中的「物體」和「品質」決定了改變的類型。

雙向的大腦可塑性

重要的是,這個可塑性是雙向的。

「迪士尼世界」實驗所顯示的改變(證明腦部與生俱來的可塑性)是正向的,表現的方式就是「迪尼士世界」裡生活的老鼠,其腦部尺寸變大(後來的研究顯示還包括:神經傳導物質變更多、生長因子的程度更高,以及血管密度更高)。但是,其他環境或經驗,可能導致成年動物的腦部出現負向的改變。

舉例來說,當你的腦—身體系統缺少刺激的環境,或曝露在暴力的環境中,你就會清楚看到大腦部分區域的萎縮(尤其是海馬迴和前額葉皮質,這一點我們將在第二部中詳細說明),以及神經傳導物質(多巴胺和血清素)減少,這些都是幫助我們控制情緒與注意力的物質。

如果兒童在成長環境中被忽略,那麼他們腦部的突觸數量就會減少(突觸是腦細胞傳遞訊號的連結),使他們的思考(也就是認知)變得更沒效率和彈性,這些都是和智力有關的能力。

兒童若在成長環境中被忽略,會使思考變得沒效率。圖/Envato Elements

從戴蒙和同僚經典的研究開始一直到現在,成千上萬的實驗都證明了大腦有很驚人的能力,可以學習、成長和改變。了解我們的腦部有可塑性、有彈性、與生俱來就有適應性,使我們相信可以透過「學習」來控制焦慮,甚至是接納焦慮。

的確,我們有能力學習並改變行為,包括我們與焦慮的關係以及焦慮時的行為,善用大腦可塑性,就有可能達到如同上述般正向的改變。

懂得評估、做決定、轉換情緒

大腦的可塑性讓我們有能力學習,如何使自己冷靜下來、重新評估情勢、重新看待想法和感受,以及做出不同、更正向的決定。想一想以下情境:

  • 憤怒——會妨礙我們的專注力以及表現的能力
    或是給予動力、強化注意力,並提醒我們重要的事(也就是該優先處理的事)。
  • 恐懼——會影響我們的情緒,並觸發過去失敗的記憶
    使我們無法專注和聚焦,對個人的表現不利(導致我們在壓力下失常),或是讓人做決定前更為謹慎,並深化思考,創造機會以改變方向。
  • 悲傷——會抑制心情,使我們沒動力、不想要社交生活
    或是可以讓我們知道,對自己來說重要的事,幫助重新安排重要的事,給予動力去改變環境、情勢或行為。
  • 擔憂——會令我們因循怠惰,妨礙實現目標
    或是可以幫助我們調整計畫、調整對自己的預期,變得更務實且以目標為導向。
  • 挫折——可能阻礙進步、妨礙表現,或是令人失去動機
    抑或能刺激、挑戰我們做得更多、更好。

這些比較可能看來有點簡單,但卻讓我們看到一些很棒的選擇,而且可以產生實質的成果。換句話說,我們是有選擇的。

大腦的可塑性讓我們有能力冷靜下來。圖/GIPHY

通常人們感受到的焦慮有一種特色,那就是會產生負面情緒。還記得前文說過的嗎?「坐立不安」、「悲觀」、「懷有戒心」、「害怕」——這些都是情緒的狀態,一般而言都會帶來不好的感覺。但是,我們並非無法決定自己對這些情緒的反應。

此外,這些情緒不完全都是壞的;事實上,這些情緒能帶給我們重要資訊,即關於心理和生理狀態的。

焦慮的來源是很好的線索,幫助我們認清人生中重要的事。把負面情緒轉為正面情緒,這需要花費心力嗎?是的。但是,這也會讓我們知道對自己來說重要的事。也許擔心金錢是在提醒我們,自己非常重視財務穩定性;或者,擔憂隱私則會讓人知道,原來自己需要充分的獨處時間。

因此,負面情緒其實是在給我們一個機會,阻斷「想法產生情緒,情緒導致行為模式」這個自我毀滅的循環,不要讓這個循環損害我們的壓力反應。而控制焦慮的第一步,就是了解情緒如何運作。

——本文摘自《改造焦慮大腦:善用腦科學避開焦慮迴路,提升專注力、生產力及創意力》,2022 年 12 月,聯經出版公司,未經同意請勿轉載。

聯經出版_96
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聯經出版公司創立於1974年5月4日,是一個綜合性的出版公司,為聯合報系關係企業之一。 三十多年來已經累積了近六千餘種圖書, 範圍包括人文、社會科學、科技以及小說、藝術、傳記、商業、工具書、保健、旅遊、兒童讀物等。