0

0
1

文字

分享

0
0
1

對抗紅火蟻新兵法:破解關鍵基因,讓工蟻對蟻后下剋上?

研之有物│中央研究院_96
・2019/07/26 ・3675字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位

  • 採訪編輯|歐宇甜、美術編輯|林洵安

入侵紅火蟻的超級基因!
入侵紅火蟻 (以下簡稱紅火蟻) 個性兇殘,防治困難,許多遭到入侵的國家皆很頭痛,包括台灣。中研院生物多樣性中心的王忠信副研究員,多年來持續研究紅火蟻,發現紅火蟻的社群行為,是由六百多個基因鎖在一起的「超級基因」所調控。

近年來,他積極尋找超級基因上面、決定蟻后氣味以及工蟻辨識氣味的關鍵基因,希望能開發出更有效的防治餌藥,誘騙工蟻暗殺自己的蟻后。

入侵紅火蟻 (以下簡稱紅火蟻)原產在溫暖、潮溼的南美,1920 年代傳入美國,擴散到全美各地,再透過進出口貨物、盆栽泥土傳播,從美國擴散到澳洲、中國、日本、韓國、臺灣等地。
圖片來源│王忠信

入侵紅火蟻:天生脾氣暴、不好惹!

入侵紅火蟻有多恐怖?

紅火蟻的食性雜,什麼都吃,像是死掉的動物、昆蟲,地面鳥巢中不會飛的幼鳥。連蜥蜴、烏龜等靠近巢穴,紅火蟻也會發動攻擊,把動物咬得奄奄一息。只要有紅火蟻侵入的地區,其他生物幾乎無法存活,造成生態浩劫。

紅火蟻還有毒!雖然許多螞蟻都是自備毒液的狠腳色,但大多數個性溫和、攻擊性低,一旦被人踩到,立刻四處逃竄。紅火蟻侵略性非常強。誰敢侵門踏戶,立刻傾巢而出,發動恐怖攻擊。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

連人類也難擋紅火蟻的恐攻!紅火蟻會吃農作物的果實、根莖,還會捕食泥土中的蚯蚓,造成嚴重的農業損失。

氣得想一腳踩死?哼哼,紅火蟻立刻順著人腿往上爬,用大顎咬住皮膚,再用腹部螫針注入毒液蛋白。人被咬到立刻有像火燒灼熱的疼痛感 (所以稱為紅火蟻),少數過敏嚴重的人會休克,甚至死亡。

現有餌劑效果不佳

2003 年,台灣發表境內存在入侵紅火蟻,危害範圍主要在桃園,隨著每年的婚飛、繁殖,領域漸漸往外擴展,新北市、松山機場等地也有災情。

目前台灣的防治策略是採熱點控制 (hotspot control),當有人發現巢穴並通報,負責人員會前往施打餌劑。

不過,目前餌劑只能防除 85~95% 的入侵紅火蟻的族群,主要原因可能是:餌劑是用藥和去油脂玉米顆粒、大豆油混合,一旦不新鮮了、受潮了,就會降低對螞蟻的吸引力,偏偏台灣天氣又很潮濕。另外,觸殺型藥劑可能傷害其他昆蟲,只建議小範圍使用,因此效果有限。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另外,還有灌入低溫液態氮、凍死紅火蟻,或灌入熱水、燙死牠們,但這兩種比較麻煩又有危險⋯⋯

中研院王忠信副研究員提出新解方:從紅火蟻的社群行為和基因組下手!

單蟻后 v.s. 多蟻后

大部分的螞蟻巢穴中不是單蟻后 (巢中只有一隻蟻后) ,就是多蟻后 (巢中有多隻蟻后),只有 5~10% 的螞蟻同時具有單蟻后和多蟻后巢穴,紅火蟻就是其中之一。

有趣的是,當單蟻后巢的工蟻發現外來的單蟻后或多蟻后,統統格殺勿論。但多蟻后巢的工蟻似乎比較「包容」,牠們會殺死單蟻后巢的蟻后,但會接納其他多蟻后巢的蟻后。

資料來源│王忠信 圖說設計│黃曉君、林洵安

工蟻怎麼認出自己的「母后」?答案:氣味。

美國科學家曾做過實驗,把多蟻后巢的工蟻,分別與多蟻后的蟻后、單蟻后的蟻后摩擦,再放回工蟻原本的多蟻后巢穴。結果發現,與多蟻后巢的蟻后摩擦的工蟻,可被同伴接受,但與單蟻后巢的蟻后摩擦的,會遭到同伴攻擊,證實蟻后氣味的轉移會引發工蟻辨識行為的混亂。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

王忠信靈機一動:擒賊先擒王,想要有效防治紅火蟻,可以誘騙工蟻殺死自己的蟻后,即可輕鬆瓦解整個蟻群!方法是:找出紅火蟻身上控制氣味和嗅覺的關鍵基因,以此設計餌劑,改變蟻后的氣味或誤導工蟻的嗅覺。

但關鍵基因上哪找?這就要說到王忠信在 2013 年的重大發現:紅火蟻的超級基因 (supergene) 與社群染色體 (social chromosome)。

找到紅火蟻超級基因

科學家很早就知道,紅火蟻的單、多蟻后巢受到一組 B、b 基因所控制。不過,單蟻后或多蟻后巢,不光是蟻后的數量和氣味不同,還有許多特徵和行為差異。

比方說:單蟻后的處女蟻后腹部脂肪較肥厚,當其另立門戶,會用大量的脂肪餵養首批工蟻,而工蟻的侵略性也比較強;相反地,多蟻后族群的蟻后只囤積少量脂肪,而且不自立門戶,選擇加入其他多蟻后族群……科學家認為,光是一組 B、b 基因不可能控制這麼多差異。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

直到 2013 年,王忠信發現,控制紅火蟻社群行為的關鍵,是一組包括六百多個基因的「超級基因」。

超級基因有多「超級」?一般減數分裂時,染色體的基因有機會互相交換,形成新的基因組合,所以「龍生九子,子子不同」。

超級基因則是被「鎖在一起」的一群基因,在減數分裂時,裡頭的基因是不能拆開、互換的。即使真的互換了,前、後的基因會重複或缺少,誕生的子代通常無法存活。換句話說,超級基因必須「整組」傳給後代,像被綁在一起的「套裝式」基因。

決定社會行為的社群染色體

而紅火蟻超級基因所在的染色體,即是「社群染色體」。紅火蟻的社群染色體有兩種:SB、Sb ,超級基因位於 Sb 上。

因為 Sb 上有超級基因,SB 和 Sb 在整體結構上很不一樣,很像人類的性染色體 X 和 Y 的情況。也就是說,兩種染色體的不同組合,會造成個體很大的差異,就像 X 跟 X 組合是女性,X 和 Y 組合就變成男性。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

單蟻后族群的個體,只有 SB 這種染色體 (就像女性只有 X ) ,多蟻后族群則有兩種染色體:SB 和 Sb (就像男性有 X 和 Y )。這兩種社群染色體的組合,決定了多蟻后巢和單蟻后巢截然不同的社會型態。

資料來源│王忠信 圖說設計│黃曉君、林洵安

這項發現證實了動物的社會行為與遺傳有關,也是首次發現動物社群染色體決定牠們的行為差異,對社會和演化生物學有極大的貢獻,論文於 2013 年 1 月 17 日獲登國際權威期刊《自然》(Nature)。

工蟻的氣味結合蛋白

找到了調控社群行為的超級基因,接下來,王忠信想知道,在這六百多個基因中,哪些基因負責調控蟻后的氣味以及工蟻的嗅覺?是否能用在防治上?目前已經有一些眉目⋯⋯

先從工蟻的嗅覺說起!多蟻后巢的工蟻有 SBSB 和 SBSb 兩種,單蟻后巢只有 SBSB 工蟻,王忠信將兩種工蟻的觸角切下來,測試基因表現。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

結果發現,有種可以抓住氣味分子的蛋白質 OBP12,在 SBSb 工蟻的 RNA 的表現量很高,在 SBSB 工蟻身上沒有,調控這個氣味分子的基因在超級基因上,那麼這種氣味分子會不會就是工蟻辨認蟻后的關鍵呢?

「下階段的實驗,就是除去這種蛋白質 OBP12 的基因,觀察是否會影響工蟻辨認蟻后。」王忠信說。

紅火蟻的觸角外面有一層殼,中間的神經表面有受器,可接收外界的氣味分子,形成嗅覺。但是!外殼和神經之間是液體,就像一條河,氣味分子不溶於水,不能自己「渡河」,必須由一種氣味結合蛋白 OBP12 抓住、保護,才能順利「游過」液體、抵達神經的受器。
資料來源│王忠信 圖說設計│黃曉君、林洵安

多蟻后的獨家油脂

另外,他將蟻后泡入有機溶劑,將身上的油脂溶出並分析。他發現一種編號為 23 的油脂,在 SBSb 多蟻后身上量很高,在 SBSB 單蟻后很低。這種油脂會不會是工蟻判斷多蟻后和單蟻后的關鍵?

因為雄蟻的基因是單套的 SB 或 Sb,他又去分析不同的雄蟻,發現 Sb 雄蟻身上有決定脂肪酸構造的多種蛋白質基因 (可產生油脂),但在 SB 雄蟻表現量比 Sb 低,也許這就是具有 Sb 的多蟻后身上為什麼會有大量編號 23 油脂的原因。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

下一步要證實:編號 23 的油脂是多蟻后工蟻辨認蟻后的關鍵!

他在多蟻后巢中放兩張紙片,一張是泡過多蟻后的紙片,一張是泡過單蟻后的紙片。正常情況下,多蟻后的工蟻會把泡過多蟻后紙片帶回家 (因為編號 23 油脂量很大),將泡過單蟻后的紙片丟到巢外牠們的專屬「垃圾桶」(無編號 23 油脂)。

王忠信的想法是:如果泡過單蟻后的紙片添加物質 23,工蟻也帶回巢,那麼編號 23 油脂很可能就是工蟻辨識蟻后的關鍵!

一旦確認了,只要想辦法除去多蟻后身上的這種油脂,讓工蟻聞不到,工蟻就可能殺死自己蟻后。反過來說,如果讓單蟻后身上有這種油脂,讓工蟻誤以為牠是多蟻后,也可能讓單蟻后巢的工蟻發動攻擊!

目前這些研究仍在進行,如果未來進一步突破,就可能開發成防治藥劑。例如:找出兩、三個關鍵基因,製作能與工蟻辨識蟻后氣味的受器結合的藥劑,讓工蟻聞不到味道或聞錯;或是設計一種可改變蟻后氣味的藥劑,讓同巢工蟻認不出自己的蟻后。

對此,王忠信微笑著說:

但願能研發有效的藥劑消滅紅火蟻,解決惱人的防治問題,這是我的夢想!

中研院王忠信副研究員,是一位演化基因學家,但希望自己在實驗室的基礎研究,能夠解決現實生活的紅火蟻防治難題。
攝影│林洵安

延伸閱讀

本文轉載自中央研究院研之有物,原文為人蟻大戰出奇招:破解紅火蟻超級基因,誘騙工蟻暗殺蟻后,泛科學為宣傳推廣執行單位

文章難易度
研之有物│中央研究院_96
290 篇文章 ・ 3262 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

0

4
0

文字

分享

0
4
0
快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
193 篇文章 ・ 297 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

1

2
2

文字

分享

1
2
2
那些回憶中的氣味是真的嗎?情緒感染力下的氣味記憶——《嗅覺之謎》
堡壘文化_96
・2023/04/29 ・2350字 ・閱讀時間約 4 分鐘

氣味是可靠的記憶嗎?

氣味是最佳記憶線索嗎?氣味又何以成為最佳記憶線索?我從一九九○年起便開始追尋這些問題的解答,並且利用各式各樣的技術來研究氣味喚起記憶的本質。

在探索過程中我遇到的第一個挑戰,就是理解人們稱為「可靠的記憶」或「最佳記憶線索」究竟代表什麼意思。人們認為「可靠」的記憶,通常是一段精準的記憶,對事件發生的場景有逼真及如實的回想。但記憶不單是在腦海正確無誤地重現往事而已,除了記得奶奶的家在哪裡之外,記憶還擁有私密、主觀及情感的面向。

對於過去的回想始終伴隨著情緒,從朦朧的思鄉情懷,到濃烈深刻的情感都有可能。由於如此多元的表現,我將記憶分為兩部分以便研究:記憶的客觀準確性——有誰在場,他們如何穿著打扮,又說了什麼話;以及記憶的情緒特質——重溫過往經歷時所激發的感受。

某些氣味讓你想起了童年與祖母相處的時光。圖/envatoelements

用氣味喚起的記憶有什麼特別之處?

為探討氣味喚起的記憶與其他類型的記憶有何差異,我研擬了一套類似羅賓等人使用的程序,比較在同樣物體但不同感官形式的線索下所喚起的記憶。舉例而言,將爆米花影像、玉米爆開的聲響、玉米粒的觸感、甚至單純爆米花這個詞彙所激發的回憶,與爆米花氣味所激發的回憶做比較。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

實驗結果發現,氣味喚起記憶的準確、詳盡及逼真程度,與同樣物體的影像、聲音或觸感所喚起的記憶不相上下,但也僅止於此。不過,氣味喚起的記憶在情緒豐富性的面向卻相當突出,相較於其他方式所喚起的記憶,能使受試者列舉更多種情緒,評估更大的情緒強烈度,並且表示記憶負荷的情感能量之大,就如同往事重演一般。

同時我發現,當藉由氣味回憶往事時,杏仁核這個腦部情緒泉源所活化的程度,遠比藉由影像回憶同樣往事時明顯。因此,氣味喚起的記憶確實異於其他種類的記憶體驗,具有獨特的情緒豐富性及感染力。無論在情緒反應或腦部影像表現方面。

氣味能喚起鮮明的記憶與情緒。圖/envatoelements

伴隨特定記憶的情緒就像函數

氣味喚起的記憶總是讓人有強烈的情緒感受,但同樣記憶所帶來的情緒並非始終一成不變。一種氣味可能總讓你想起同樣人物或時刻,伴隨一股情緒的湧現,然而,即使記憶的內容終生不移,其所依附的情緒卻不然。

假使你十六歲那年,極度迷戀班上一位受歡迎的女孩(我們暫且叫她「南西」),而讓你受寵若驚的是,她竟然答應與你一同出席高中舞會。不久,你滿心歡喜地成為南西的男友,每當在她身旁,總能察覺到那股甜美的特殊香氣(事後你才知道那是香奈兒五號香水)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在前幾個月的熱戀時期,每當你偶然聞到南西的氣味,心頭就充滿無盡狂喜。幾個月美妙的約會過後,在某場大型晚宴上,南西當著所有嫉妒你的朋友面前,輕易地將你甩了。你深陷痛苦、羞辱及憤怒之中,無法自拔。現在,每當香奈兒五號的氣味捎過鼻尖,糟糕的情緒紛沓而至,與才幾天前帶來的歡愉簡直天差地遠。

還是那熟悉的香水味,我們卻變了。圖/giphy

讓我們快轉到十五年後的未來,你與終生伴侶幸福地生活著,感到自信及滿足;某天前往工作途中,一位抹著香奈兒五號的女人經過身旁,你不禁莞爾。你憶起關於南西的一切往事,但不再有歡愉或羞辱感,取而代之的是截然不同的情緒。如今,在幽默及智慧的點綴下,你的感受染上寬容的懷舊風情。

上述的小插曲顯示,回憶南西時所伴隨的情緒雖然總是強烈,卻不一定相同,這取決於回憶當時南西對你的意義。伴隨特定記憶的情緒就像一個函數,隨著回憶當時往事對你而言所具有的意義而轉變。

這樣多變的情緒並不侷限於氣味所喚起的記憶,但由於氣味記憶具有強烈的情緒本質,因此成為此現象的最佳寫照。如同南西的故事所呈現,氣味喚起的記憶並沒有比其他記憶線索準確多少,但伴隨的情緒卻格外豐富。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

情緒對記憶的影響

我認為氣味喚起的記憶所具有的情緒鮮明度及強度,是氣味被視為「最佳」記憶線索的理由所在,因為它們強大的情緒召喚力。氣味記憶的情緒強度造成假象,讓人以為這些記憶特別眞實,以為氣味是回想往事最優秀的提示者。

過強的情緒可能會影響記憶本身。圖/giphy

氣味喚起的記憶充分證實情緒的說服力,同時也提醒我們必須謹慎以對。當記憶受情緒感染,人們不禁對記憶的準確程度過於有把握,而法庭證人席時常上演這種戲碼。目擊證人傾向過於頑固地堅持,自己的回憶絕對正確。遺憾的是,研究顯示目擊證人的記憶往往錯得離譜。

不過,因為情緒太強烈而以為記憶正確無誤的說法,仍然無法充分解釋,氣味為何能贏得最佳提示者的美譽。普魯斯特曾約略提到氣味喚起記憶的另一項特性,也許確實能讓氣味優於其他記憶線索。加拿大作家安妮.穆倫斯(Anne Mullens)曾告訴我一個關於她的故事,正可生動描繪這項特性。

——本文摘自《嗅覺之謎:生物演化與免疫基因;社會學與文化史;品牌行銷到未來科技,探索氣味、記憶與情緒的嗅覺心理學。》,2023 年 3 月,堡壘文化出版,未經同意請勿轉載。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 1
堡壘文化_96
3 篇文章 ・ 0 位粉絲
文化的堡壘,資訊的堡壘, 共和國出版集團的堡壘。

0

3
3

文字

分享

0
3
3
記憶是陣陣花香,玫瑰令人字字難忘
胡中行_96
・2023/03/06 ・1800字 ・閱讀時間約 3 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

臺灣的經典偶像劇《薰衣草》完結多年,片頭曲依然深植人心:「♪ 記憶是陣陣花香/♪ 我們說好誰都不能忘~」[1]〈花香〉的音律撩起劇情回憶,歌詞所述也真有幾分科學根據。當人將特定線索與學習的內容連結,便能在睡覺時以此線索鞏固對該內容的印象,即標的記憶再活化(targeted memory reactivation)。氣味和聲音,都曾被證實是有效的線索。[2]只是進一步探討如何運用氣味強化記憶的臨床試驗,沒分送浪漫的瓶裝薰衣草,倒是散發出玫瑰香氛的甜美氣息。

圖/Danie Franco on Unsplash

單字測驗

德國佛萊堡大學(University of Freiburg)的研究團隊,在大猩猩實驗編輯器(Gorilla Experiment Builder)這個雲端平台上,建立了線上教學課程。讓以德文為母語,且對日文一竅不通的受試者,學習日文單字。內容條列的 40 組德、日雙語對照詞彙,其涵蓋 20 組名詞,以及各 10 組的動詞與形容詞。兩種語言的每個單字,都超過兩個音節。日語方面,採用羅馬拼音,沒有平假名、片假名或漢字。測試香氛如何幫助記憶的數次期中和期末考,試題範圍皆限於此詞彙對照表[2]

分組聞香

這個研究的目的看似簡單,但是並非有鼻有腦,就能盛情參與。受試者不僅不可健忘、失眠或是嗅覺欠佳;聞香前 24 小時,還不得飲酒或使用鎮靜藥物。起先篩除條件不符的報名者,得到 195 名介於 18 至 35 歲之間的人受試。從走完整個臨床試驗的 183 人中,再扣掉某些未照規定聞香者,最後僅分析165份數據。[2]

受試者於頭3天學習、睡覺並參加期中考;結束學習階段後,在第 4、10 和 31 天,則各有 1 次期末考。此外,第 2、3 及 4 天,需額外填寫睡眠品質問卷。(如圖。)依照不同的聞香條件,他們被分為下列 4 組:[2]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  1. 無香組(N):全程呼吸一般空氣的對照組。[2]
  2. 學習暨睡眠組(LS):在花香中,背單字與睡覺。[2]
  3. 學習暨測驗組(LT):於背單字和考試時,享受花香。[2]
  4. 學習、睡眠暨測驗組(LST):背單字、睡覺及考試的三個階段,都有花香繚繞。[2]
聞香行程表:Q 指問卷;N、LS、LT 和 LST 則代表組別。圖/參考資料 2,Figure 1(CC BY 4.0)

分裝香氛

知名作家張愛玲曾寫道:「娶了紅玫瑰,久而久之,紅的變了牆上的一抹蚊子血,白的還是『床前明月光』;娶了白玫瑰,白的便是衣服上的一粒飯粘子,紅的卻是心口上的一顆硃砂痣。」[3]臨床試驗力求公平精確,也不容三心二意。就怕像談感情做選擇,惹出不必要的變因。此研究統一採用美國綠葉牌(Greenleaf)玫瑰香氛袋,從一而終,一勞永逸。[2]

莎翁說,玫瑰換了名字,依然芬芳。[4][註]同理,香氛袋改變包裝,本質依然,氣味也應該不受影響。每個受試者都領到 3 只茶包,上頭以德文寫著「學習」、「睡眠」和「測試」,代表分別使用的時段。依據各組聞香的安排差異,有些茶包填入香氛內餡,其他的則塞把碎紙充數。比方說,LS 組考試的時候不聞香,他們的「測驗」茶包,就甭想有味道。[2]

美國綠葉牌玫瑰香氛袋。圖/Greenleaf(Fair use for news report.)

增強記憶

2023 年 2 月的《科學報告》(Scientific Reports)期刊上,德國研究團隊表示,在學習、睡眠和測驗時,都沉浸於玫瑰香氛之中的 LST 組受試者,比其他幾組多記得 8.5% 的單字。也就是說,暴露於玫瑰花香 3 天 3 夜以上,的確會增強記憶。儘管目前還不曉得,繼續下去到第幾天效果會到達極限,也不清楚香氛助長的記憶能維持多久,他們認為這無疑是個經濟實惠,且適用於日常生活的學習技巧。[2]

  

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

備註

《羅密歐與茱麗葉》第二幕第二場的臺詞原文:「What’s in a name? That which we call a rose, by any other word would smell as sweet.」[4]

參考資料

  1. 滾石唱片 ROCK RECORDS(21 JUN 2012)「許紹洋Ambrouse Hui【花香】台視、三立偶像劇『薰衣草』片頭曲 Official Music Video」YouTube.
  2. Knötzele J, Riemann D, Frase L, et al. (2023) ‘Presenting rose odor during learning, sleep and retrieval helps to improve memory consolidation: a real-life study’. Scientific Reports, 13, 2371.
  3. 張愛玲〈紅玫瑰與白玫瑰〉白鹿書院公益圖書館(Accessed on 14 FEB 2023)
  4. Shakespeare W. ‘Romeo and Juliet, Act 2, Scene 2’. myShakespeare. (Accessed on 14 FEB 2023)
胡中行_96
169 篇文章 ・ 65 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。