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我的大腦打結了! 從《布魯克林孤兒》看妥瑞氏症

貓心
・2019/12/10 ・2696字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 508 ・六年級

電影《布魯克林孤兒》中由艾德華·諾頓 (Edward Norton) 主演的角色時常出現一些小動作、或是:「我的大腦打結了!我的大腦打結了,老天!」、「靠!靠!靠!」,這些零碎的話語,伴隨著不斷重複開門關門、拍別人肩膀、點火柴又吹熄,追求「完美的聲音」、「完美的觸感」。

這些都是「妥瑞氏症」(Tourette Syndrome, TS) 的症狀。目前醫學界到底對它的了解有多少?我們又該如何與妥瑞氏症相處呢?

 

目前醫學界對妥瑞氏症的了解

根據 2013 年發布的第五版美國精神學會第五版的診斷和統計手冊(DSM-5),妥瑞氏症必須符合下列幾個要素:

  1. 多重運動性抽動及一種或更多的發聲抽搐,然而不一定需要同時發生。
  2. 抽搐症狀發生的頻率會起起伏伏,從症狀開始出現後持續超過一年。
  3. 通常在十八歲以前出現症狀。
  4. 此抽動並非由於物質使用(如精神刺激劑)或一般性醫學狀況(如亨丁頓舞蹈症 (Huntington’s disease, HD) 或病毒感染後腦炎)的直接生理效應所造成。

如果從臨床經驗來看,妥瑞氏症大約會在 2 歲到 15 歲發生,但也有可能到 21 歲才被確診。從統計數據來看,症狀出現的平均年齡大約是 6.4 歲,有 9 成以上的患者會在 11 歲以前出現症狀。妥瑞氏症的男女比大約是 4.3:1,盛行率則大約是千分之 3 到千分之 8,其實比我們想像中的常見。有一半的患者在 18 歲之前,症狀會慢慢地改善,若是持續到成年,嚴重程度也會慢慢地減少1

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妥瑞氏症最主要的症狀被稱為 “tic”(可翻作「抽搐」或「抽動」,但並未被普遍使用),他們會出現非自主或半自主的動作 tic 或是聲音 tic,特徵是突然、短暫、重複且無韻律性的,但多半是固定性的行為。tic 這個字來自於法文的 tique,意思是扁蝨,就好像身上長了蟲一樣,若不發出聲音或做出動作,他們就會感覺到不舒服,在發出聲音或做出動作之後,那種感覺才會緩解下來2

至於為什麼會有妥瑞氏症的症狀呢?目前醫學界還沒有一定的答案,僅知道是一種遺傳疾病,會造成大腦中的邊緣系統異常,而妥瑞氏症常常也會伴隨著其他疾病一起發生,例如穢語症(不由自主地罵髒話,大約有 40% 的患者會有這種情形,《布魯克林孤兒》中的主角便是一例)、有 60%的人同時會有注意力缺乏或過動症的情形出現,有 27% 的人會有強迫症(電影中的主角也有這樣的情況)、23% 的人會有學習障礙、15% 的人會出現品行及換或對立性反抗疾患1

妥瑞氏症的逆境與奮鬥

確實,妥瑞氏症在壓力大的時候,特別容易展現出來,尤其當整個教室的人都把注意力集中在患童身上時,那種不適感反而讓患童更容易焦慮不安,進而產生更多的 tic。《布魯克林孤兒》中的主角,在面對壓力的時候,總是會特別容易發作,因而需要嚼口香糖緩解焦慮。

《布魯克林孤兒》的主角在偵探社內被同事暱稱為怪胎,但毫無疑問的是:這並不影響他的工作能力。圖/imdb

那麼,要如何與妥瑞氏症的患童相處呢?國內有一篇實務研究就展現了一個患童從小到大的生命面貌。研究者胡秀妁探討了一位妥瑞氏症患者的生命經驗3。這名患者小柏(化名)在十歲時被診斷出了妥瑞氏症伴隨強迫症,家中的父母為了「醫治」這個孩子,用了各種正統醫療、民俗療法、宗教風水、鬼神治療等等。就如同電影《布魯克林孤兒》中的主角在孤兒院長大,修女都會不斷地打他,想把他身體裡的「魔鬼」給趕走一般。當照顧者缺乏對妥瑞氏症的了解時,便有可能做出不適當的處理。

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妥瑞氏症雖然有藥物可以協助,但僅能部份控制他們 tic 的發生,並沒有辦法使之痊癒。因此,研究本身探討作為一個妥瑞氏症的患者,如何為自己的生命尋求出路呢?

藥物雖能控制妥瑞氏症患者的tic,但尚且無法使之痊癒。圖/wikipedia

在本研究中的患者小柏在大學時,從南部獨自到北部讀書,希望可以真正的獨立。他的同學們都比較成熟,但是在租屋處的學生套房裡,由於隔音不好的關係,他常常會被其他學生抗議、用各種髒話或是撞門問候。

小柏在搭乘交通工具往返南北時,總是挑深夜的客運,藉由睡覺來避免干擾其他人,或是選擇搭乘高鐵,讓通車的時間變短。後來,小柏決定轉回南部的大學,每天騎車上下學,一轉到這間學校,他就到資源教室報到,並且打好了一份簡單的自我介紹,上面寫著「您好!因為我有妥瑞症與強迫症,您注意到的這些聲音或抽動都是我不能控制,不是故意這樣。若有干擾到您真的非常抱歉!!對我最好的方式就是『不要注意我、凝視我』,這樣我的焦慮減少,困擾您的聲音就會慢慢緩和些了!謝謝您,祝福您!」

妥瑞氏症患者時常需要針對自身狀況加以解釋,讓其他人理解何為「對我最好的方式」。圖/libreshot

妥瑞氏症的患者,智商和一般人是無異的,他們並非故意做出tic;而從小柏的故事來看,他們也很清楚自己在做些什麼、如何為自己的生命找到出路。小柏後來因為一堂外聘老師的課,被教授說「班上怎麼有一隻青蛙!」而遭受挫折,便到資源教室尋求主任的幫助,主任也決定讓小柏主講全校導師會議的生命教育講座,分享自己的生命故事,同時也找來小柏的母親和治療師,這一場演講,讓小柏更相信自己是有能力突破困境的。

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後來,小柏甚至和關注多元性別議題的同學與心理師創立「拉褲子社」,積極關心跨性別、多元性別等議題,讓自己也能發揮關注少數族群的能力,後來甚至考上社會學研究所,希望能從碩班一路到國外讀博班。而他也期望有一天能夠和電影《叫我第一名》(Front of class; 2008) 的主角見面,這是一部真實故事改編的電影,電影中的主角是一名妥瑞氏症患者,在他的努力之下,終於成為了一名老師。

 

電影《叫我第一名》的片尾演講

無論是《布魯克林孤兒》、《叫我第一名》,或是小柏的生命歷程,都讓我們看到了妥瑞氏症患者,雖然有著一般人覺得怪異的聲音與行為,但也有他們能夠發揮長才的地方。而社會上需要了解反而是,他們真的無法控制自己如此,越逼他們、越是投注「關注」的眼神,反而會讓他們更不自在、更會發出 tic,這些電影與故事,反而有助於我們了解妥瑞氏症的人,其實也和一般人一樣,有適合自己展現長才的地方。

參考資料

  1. 李佳勳、吳美鳳(2010)。做鬼臉的小孩?!-談「妥瑞氏症」。彰基院訊 27卷5期。p.26。
  2. 陳旺全(2011)。妥瑞症的診斷與治療。中醫藥研究論叢 14卷1期。p.76-p.84。
  3. 胡秀妁(2015)身心障礙者自我決策歷程:以一位妥瑞氏症者大學校園生活為例。惠明特殊教育學刊 2。p.173-p.187。
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貓心
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 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?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

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。

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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:

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  • 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

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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?

圖形處理的例子

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。

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典型的CPU與GPU架構

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?

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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?

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(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)

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。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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過動症只是表象,可能與過敏、貧血、營養有關?可能從飲食和生活型態改變嗎?
研之有物│中央研究院_96
・2019/12/11 ・4156字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

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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

近年來,台灣的過動兒越來越多。中研院生醫所潘文涵特聘研究員,兒子從小有過動問題,累積多年照護經驗與調查研究,發現過動症與過敏、貧血和血清素偏低等因素密切相關。

過動症,全名為「注意力不集中過動症」(attention deficit hyperactivity disorder,縮寫為 ADHD),主要症狀是注意力不集中、過動和情緒控制(衝動)問題。

目前醫學界認為促成過動症的危險因子包括遺傳、難產及多種原因造成的腦傷等,主要機制為神經傳導物質(多巴胺、腎上腺素)分泌異常,影響前額葉對於衝動的抑制能力。

但,過動兒的致病因子真的只有這些嗎?是否有其他可控制的病因,也可能會引發或加重過動的症狀?中研院生醫所潘文涵特聘研究員提出假設:許多過動症狀可能與過敏、貧血和營養不良有關,若是,則可能從飲食和生活型態改變得到修正。

一般小孩可能很活潑、動來動去,但如果願意,還是可以安靜下來專注在同一件事上。過動症則是一種精神性疾病,病患的注意力不集中、活動力很強,而且無法自我控制。目前常用治療方法是服藥,搭配行為療法、心理諮商或感覺統合訓練。
圖片來源│iStock

過動症可修正因子:過敏、貧血、血清素過低?

為了確認自己的假設,潘文涵和台大、長庚、北醫等研究團隊,前往台北市 31 間小學進行調查。

研究員由各班老師幫助,尋找有意願協助調查的過動症學童和父母簽同意書,經小兒精神科醫生確診後,一方面抽血,取得孩子血液中的各種營養素以及與過敏相關的數據,另一方面請家長填寫家庭狀況、小孩過敏狀況和飲食習慣問卷。

實驗也建立了對照組,找出與上述過動孩童相同身高、體重、性別、年齡,但沒有過動的同學,進行相同的檢查和問卷調查,以排除上述因素干擾,最後招募到 216 名的過動孩童和相對應的 216 名一般孩童對照組進行比較。

圖說設計 │黃曉君、林洵安

結果顯示:過敏疾病、貧血、血清素較低、嗜酸性粒細胞和免疫球蛋白較高(後面兩種與過敏有關),這四個因素都與過動症有關。當學童具有兩種以上過敏症狀(鼻炎、濕疹、氣喘),罹患過動症的風險是沒有過敏小孩的 2~3 倍,四種因素都有的孩子,罹患過動症的機率更高達 6~7 倍!

由此推測,過動症應該涉及了多重原因,也可能四項因素與過動症具有共同的前端成因。

圖(a):過敏症狀為鼻炎、濕疹、氣喘,症狀越多,罹患過動症風險越高。
圖(b):臨床危險因子為貧血、血清素低、嗜酸性粒細胞低、免疫球蛋白高,症狀越多,罹患過動症的風險越高。
資料來源│潘文涵
圖說重製│林洵安

NG食物=>營養不良=>過動?

調查結果顯示:過動症兒童血液中的維生素 B 群、礦物質鐵/磷比偏低,飲食上則明顯較少攝取蔬菜、水果、蛋白質類營養食物,比較喜歡吃高糖及高油類的 NG 食物。食物不當是否可能是過動的源頭呢?

因此下一步,就是找出這些因子與過動症的關聯!但這麼多變數誰與誰相關,誰影響了誰,誰是因、誰是果,關係非常複雜。研究團隊於是使用路徑分析法 (Path analysis),可以估計所有變數的相互關係。方法是:先假設一個因果性的模型「吃的食物會影響到血液和血液中的營養素,進而引發ADHD」,然後使用調查資料,驗證上述模型。

路徑分析結果支持:不良的營養生化狀況以及過動症導因於不健康的飲食型態。換句話說,不健康的飲食很可能是不良的營養生化狀況的前因;而不良的營養生化狀況則是過敏過動之前因。

以「快樂荷爾蒙」血清素為例,人體要合成血清素,需要維生素 B 群和鐵為輔媒,如果這類營養素攝取不夠,體內血清素濃度偏低,可能會增加過動風險。反之,如果過動症孩童能夠建立良好的飲食習慣,維持良好的營養生化狀態,就可能維持正常血清素濃度改善過動症狀。

潘文涵團隊將調查資料進行路徑分析,數值為正表示兩個變項正相關,數值為負表示兩個變項負相關,最終結果顯示較差的營養生化狀況,的確連結了不健康的飲食型態和過動症。
資料來源│潘文涵
圖說重製│林洵安

「孩童嚴重偏食,喜歡吃油炸物、甜飲料、洋芋片和零食等加工食品,容易導致過敏、發炎和過動。」潘文涵建議所有父母:「平時孩子應該多食用蔬菜、水果、堅果、全榖類、優質蛋白質等食物。」

潘文涵原本是心血管疾病與營養流行病學家,怎麼會想到過動症與過敏、貧血、飲食等有關?原來,她也曾是一位心力交瘁的過動兒母親……

過動症抗戰二十年

潘文涵大兒子在兩歲大,即確診為過動症,之後一路服用利他能 (Ritalin),原本控制尚可,但在十歲左右,症狀卻急轉直下,轉變成會抽搐、點頭、擠眼睛或罵三字經的妥瑞氏症

醫生懷疑是利他能的副作用,換了一次藥後,抽搐卻更加嚴重,再換一次藥,症狀變成脖子左右轉動、 喉嚨發出怪聲等症狀。

潘文涵看著孩子每況愈下,心疼不已,雖然還有其他治療用藥可以一一嘗試,但她不想讓孩子再試藥了,改由改善體質著手。

兒子國一時發現貧血,可是家裡吃的很好,不可能是飲食問題。於是她懷疑兒子從小就有的扁桃腺慢性發炎,導致假性貧血;於是諮詢醫生後拿掉扁桃腺,貧血在短期內痊癒。這讓她思考:兒子的過動難道也跟發炎或貧血有關?

她從兒子慢性發炎的扁桃腺起,首先根治發炎引起之貧血,也開始帶著兒子看中醫、吃松樹皮之類黃酮萃取物,各種方法對症狀確實有不小的改善作用,於是她開始思考是否減緩過動可以從改善體質、服用抗氧化、抗發炎食物下手。

後來又發現,兒子每次感冒吃了藥就會安靜乖巧,她懷疑可能是治療過敏的抗組織胺(antihistamine)的作用。經與醫生商量,有一段時間,她讓兒子每天出門前都吃一顆抗組織胺。果然,孩子一吃藥就能好好上課達數小時,藥效過了再開始過動。她又想:難道過動跟過敏有關?

潘文涵翻閱相關文獻(30年前),在台灣醫學會誌找到一篇文章,以病童數據和一般過敏盛行率比較之無對照研究論文,結論是「妥瑞氏症的小孩過敏比例較高」。還有研究指出:過敏的小孩碰到過敏原刺激時,血清素與組織胺一起會大量分泌,但基線的血清素在過敏期是偏低的,於是過敏造成血清素波動大,是否和過動相關,也可能是一值得探究的問題。

在她試了許多改變體質的生活型態方法後,確實能減經兒子過動症狀,但無法百分之百治癒。兒子也因為過動症,求學之路異常坎坷。但峰迴路轉,兒子大學畢業後就業,因為鼻腔發炎嚴重,自己求醫開刀清除發炎部位,竟意外治癒過動症!

過動症觀念大突破

回想與過動症搏鬥的漫漫長路,潘文涵百感交集。兒子小學時有時不想上學、沒去學校,老師不聞不問;六年級時曾長達半年沒上學,老師還是不聞不問。一直到六年級快結束,老師才打電話來說哪天要舉行畢業典禮,要記得來拿畢業證書。

更別提當父母上班回家,還要面對隨時會情緒爆炸的小孩,經常心理壓力大到瀕臨崩潰!但對於過動兒使用行為管理方法極為困難,感覺事倍功半,傳統研究的過動症危險因子,像遺傳、家族病史或腦傷等,父母也無法改變。

潘文涵從自身經驗提出過動症可能修正因子之探討,發現:貧血、過敏、血清素低確實相關,都是可能用飲食來改善並減緩症狀的,不啻為過動症父母的一大福音。

如果我們把過動症當成單一原因導致的疾病,就容易忽略其他因素。很多孩子可能是擬表型 (phenocopy),根本的病因不同,卻都表現出類似的症狀。

她指出,有些小孩可能是容易過敏、也容易過動的體質,如果能一一找出並排除可能致病的可修正危險因子,就有可能改善過動、減少藥物使用、降低副作用。

「現在常常有人介紹一些過動症小孩的爸媽來找我,我都問孩子有沒有過敏?是否飲食失衡?結果幾乎都有此現象!我會提供這個新方向給他們思考。」潘文涵強烈建議家長除了尋求兒童精神科的幫助,也能注重治療過敏、貧血,注重營養,少吃一些增加致風險食物,多攝取一些有保護作用的食物。

話鋒一轉,潘文涵最後吐露一抹遺憾:「如果當年的我知道這些,早點處理兒子的鼻子發炎問題,他就能少受很多苦,也許可以多讀一點書、變成一個完全不同的人。」她從過來人的經驗得到啟發,執行卓越研究獲得能應用之成果,希望幫助更多過動症家庭走過生命的幽谷。

潘文涵曾是過動兒母親,與過動症搏鬥近二十年。她從自身生命歷程得到啟發,發現過動症狀從治療過敏、吃對食物,就可能會得到改善。
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〈過動兒爸媽不哭!治療過敏、吃對食物,可能改善病情〉泛科學為宣傳推廣執行單位

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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

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我的大腦打結了! 從《布魯克林孤兒》看妥瑞氏症
貓心
・2019/12/10 ・2696字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 508 ・六年級

電影《布魯克林孤兒》中由艾德華·諾頓 (Edward Norton) 主演的角色時常出現一些小動作、或是:「我的大腦打結了!我的大腦打結了,老天!」、「靠!靠!靠!」,這些零碎的話語,伴隨著不斷重複開門關門、拍別人肩膀、點火柴又吹熄,追求「完美的聲音」、「完美的觸感」。

這些都是「妥瑞氏症」(Tourette Syndrome, TS) 的症狀。目前醫學界到底對它的了解有多少?我們又該如何與妥瑞氏症相處呢?

 

目前醫學界對妥瑞氏症的了解

根據 2013 年發布的第五版美國精神學會第五版的診斷和統計手冊(DSM-5),妥瑞氏症必須符合下列幾個要素:

  1. 多重運動性抽動及一種或更多的發聲抽搐,然而不一定需要同時發生。
  2. 抽搐症狀發生的頻率會起起伏伏,從症狀開始出現後持續超過一年。
  3. 通常在十八歲以前出現症狀。
  4. 此抽動並非由於物質使用(如精神刺激劑)或一般性醫學狀況(如亨丁頓舞蹈症 (Huntington’s disease, HD) 或病毒感染後腦炎)的直接生理效應所造成。

如果從臨床經驗來看,妥瑞氏症大約會在 2 歲到 15 歲發生,但也有可能到 21 歲才被確診。從統計數據來看,症狀出現的平均年齡大約是 6.4 歲,有 9 成以上的患者會在 11 歲以前出現症狀。妥瑞氏症的男女比大約是 4.3:1,盛行率則大約是千分之 3 到千分之 8,其實比我們想像中的常見。有一半的患者在 18 歲之前,症狀會慢慢地改善,若是持續到成年,嚴重程度也會慢慢地減少1

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妥瑞氏症最主要的症狀被稱為 “tic”(可翻作「抽搐」或「抽動」,但並未被普遍使用),他們會出現非自主或半自主的動作 tic 或是聲音 tic,特徵是突然、短暫、重複且無韻律性的,但多半是固定性的行為。tic 這個字來自於法文的 tique,意思是扁蝨,就好像身上長了蟲一樣,若不發出聲音或做出動作,他們就會感覺到不舒服,在發出聲音或做出動作之後,那種感覺才會緩解下來2

至於為什麼會有妥瑞氏症的症狀呢?目前醫學界還沒有一定的答案,僅知道是一種遺傳疾病,會造成大腦中的邊緣系統異常,而妥瑞氏症常常也會伴隨著其他疾病一起發生,例如穢語症(不由自主地罵髒話,大約有 40% 的患者會有這種情形,《布魯克林孤兒》中的主角便是一例)、有 60%的人同時會有注意力缺乏或過動症的情形出現,有 27% 的人會有強迫症(電影中的主角也有這樣的情況)、23% 的人會有學習障礙、15% 的人會出現品行及換或對立性反抗疾患1

妥瑞氏症的逆境與奮鬥

確實,妥瑞氏症在壓力大的時候,特別容易展現出來,尤其當整個教室的人都把注意力集中在患童身上時,那種不適感反而讓患童更容易焦慮不安,進而產生更多的 tic。《布魯克林孤兒》中的主角,在面對壓力的時候,總是會特別容易發作,因而需要嚼口香糖緩解焦慮。

《布魯克林孤兒》的主角在偵探社內被同事暱稱為怪胎,但毫無疑問的是:這並不影響他的工作能力。圖/imdb

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那麼,要如何與妥瑞氏症的患童相處呢?國內有一篇實務研究就展現了一個患童從小到大的生命面貌。研究者胡秀妁探討了一位妥瑞氏症患者的生命經驗3。這名患者小柏(化名)在十歲時被診斷出了妥瑞氏症伴隨強迫症,家中的父母為了「醫治」這個孩子,用了各種正統醫療、民俗療法、宗教風水、鬼神治療等等。就如同電影《布魯克林孤兒》中的主角在孤兒院長大,修女都會不斷地打他,想把他身體裡的「魔鬼」給趕走一般。當照顧者缺乏對妥瑞氏症的了解時,便有可能做出不適當的處理。

妥瑞氏症雖然有藥物可以協助,但僅能部份控制他們 tic 的發生,並沒有辦法使之痊癒。因此,研究本身探討作為一個妥瑞氏症的患者,如何為自己的生命尋求出路呢?

藥物雖能控制妥瑞氏症患者的tic,但尚且無法使之痊癒。圖/wikipedia

在本研究中的患者小柏在大學時,從南部獨自到北部讀書,希望可以真正的獨立。他的同學們都比較成熟,但是在租屋處的學生套房裡,由於隔音不好的關係,他常常會被其他學生抗議、用各種髒話或是撞門問候。

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小柏在搭乘交通工具往返南北時,總是挑深夜的客運,藉由睡覺來避免干擾其他人,或是選擇搭乘高鐵,讓通車的時間變短。後來,小柏決定轉回南部的大學,每天騎車上下學,一轉到這間學校,他就到資源教室報到,並且打好了一份簡單的自我介紹,上面寫著「您好!因為我有妥瑞症與強迫症,您注意到的這些聲音或抽動都是我不能控制,不是故意這樣。若有干擾到您真的非常抱歉!!對我最好的方式就是『不要注意我、凝視我』,這樣我的焦慮減少,困擾您的聲音就會慢慢緩和些了!謝謝您,祝福您!」

妥瑞氏症患者時常需要針對自身狀況加以解釋,讓其他人理解何為「對我最好的方式」。圖/libreshot

妥瑞氏症的患者,智商和一般人是無異的,他們並非故意做出tic;而從小柏的故事來看,他們也很清楚自己在做些什麼、如何為自己的生命找到出路。小柏後來因為一堂外聘老師的課,被教授說「班上怎麼有一隻青蛙!」而遭受挫折,便到資源教室尋求主任的幫助,主任也決定讓小柏主講全校導師會議的生命教育講座,分享自己的生命故事,同時也找來小柏的母親和治療師,這一場演講,讓小柏更相信自己是有能力突破困境的。

後來,小柏甚至和關注多元性別議題的同學與心理師創立「拉褲子社」,積極關心跨性別、多元性別等議題,讓自己也能發揮關注少數族群的能力,後來甚至考上社會學研究所,希望能從碩班一路到國外讀博班。而他也期望有一天能夠和電影《叫我第一名》(Front of class; 2008) 的主角見面,這是一部真實故事改編的電影,電影中的主角是一名妥瑞氏症患者,在他的努力之下,終於成為了一名老師。

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電影《叫我第一名》的片尾演講

無論是《布魯克林孤兒》、《叫我第一名》,或是小柏的生命歷程,都讓我們看到了妥瑞氏症患者,雖然有著一般人覺得怪異的聲音與行為,但也有他們能夠發揮長才的地方。而社會上需要了解反而是,他們真的無法控制自己如此,越逼他們、越是投注「關注」的眼神,反而會讓他們更不自在、更會發出 tic,這些電影與故事,反而有助於我們了解妥瑞氏症的人,其實也和一般人一樣,有適合自己展現長才的地方。

參考資料

  1. 李佳勳、吳美鳳(2010)。做鬼臉的小孩?!-談「妥瑞氏症」。彰基院訊 27卷5期。p.26。
  2. 陳旺全(2011)。妥瑞症的診斷與治療。中醫藥研究論叢 14卷1期。p.76-p.84。
  3. 胡秀妁(2015)身心障礙者自我決策歷程:以一位妥瑞氏症者大學校園生活為例。惠明特殊教育學刊 2。p.173-p.187。
文章難易度
貓心
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/