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你說的白是甚麼白~說不出名字,還能正確辨認顏色嗎?

言蓁
・2020/03/09 ・1969字 ・閱讀時間約 4 分鐘

你玩過這種遊戲嗎:面前放著好幾張卡牌,上頭寫著代表顏色的字,字體顏色卻不見得和它所指稱的色彩相同。你可以一個人玩或跟同伴一起,由第三者唸出一種顏色,玩家要在最快的時間裡選出該顏色的字。(此遊戲有各種變化形式,發揮點創意會有不同玩法喔

此圖的「yellow」是紅色還是黃色呢?本圖來自「反向斯特魯普實驗」。圖/wikimedia commons

在玩這種遊戲時,你是不是覺得手、眼、腦協調起來相當困難?文字本身跟它所代表的色彩在我們的認知裡,一定是緊密扣連的嗎?

現在,有請 RDS 先生來為我們解答這個問題!(老師音樂請下)

你說的白是什麼白看著顏色卻說不出口的痛

曾經有一位 RDS 先生,他中風了,而且出現一種罕見的副作用——不論看到什麼顏色,都無法說出它的名字。

無論你是什麼顏色,我都會喊出你的名字(誤)。圖/奇摩電影

於是,一項以這位先生為主體的研究於《 Cell Reports 》雜誌上發表了。它主要在研究「語言如何塑造人類思維」——事物的名稱會不會影響我們對於感知內容的分類方式?還是,是先有感知的類別後,才出現對應的名稱呢?(對,就是語言版的雞生蛋蛋生雞)

上面這段話太繞口了嗎?舉例而言,我們之所以將紅色命名為紅色,是因為「紅色」這個字眼可以代表模糊光譜中各式的紅色。每當我們替東西命名時,我們都會分類,好比將芥末黃歸為黃色的範疇中,或將藍綠色歸為藍色的範疇中。(S 編按:藍綠色難道不是綠色嗎嗚嗚)(戰起來囉)

我左看右看上看下看,大腦究竟用哪邊分類顏色?

巴黎神經科學家 Paolo Bartolomeo 表示:我們認為顏色是連續性的,例如紅色和藍色間並沒有清晰的界限。但概念上,我們依然會分出相關的類別並給予名稱。

許多科學家認為,大腦對顏色的分類取決於語言系統到視覺皮層「由上而下」的輸入,而這些顏色的名稱存儲在大腦左半球,並取決於大腦左側與語言相關的活動。

相反地,最近的神經影像學研究則表明:顏色的感知分類運作雙邊分佈在人腦中

大腦兩邊都得分類顏色,別想偷懶。圖/WIKI

誰說不能黑白配?忘了顏色,卻還記得怎麼配對

Paolo Bartolomeo 對 RDS 先生感到興致勃勃,他表示:我們有了一個難得的機會,藉由測試無法有效命名顏色的患者,來找出語言在顏色分類時所扮演的角色。

於是,RDS 先生進入了實驗。

實驗中,他被要求觀看一些含有二種顏色的盤子,一種盤子上的顏色是屬於相同的類別(例如,兩個藍色系的顏色),另一種盤子上的顏色則來自不同類別(例如,棕色和紅色),並且把相同類別的顏色標示出來。此外,他也被要求在電腦螢幕上寫出 34 個色塊的名字,其中 8 個色塊是白、黑和灰這種無色彩的顏色,另外 26 個是彩色的。

來辨認顏色囉!圖/研究圖片

RDS 先生中風前,可以正常地感知並說出顏色。中風後,MRI 顯示他的大腦左側出現病變,切斷了「關於色彩名稱的記憶」與「視覺感知」、「語言系統」間的連結。然而,即便無法命名,RDS 仍可以將大多數顏色按深淺、混和色等指標歸類。

白天不懂夜的黑,大腦卻懂得區分語言和色彩辨識

博士生 Katarzyna Siuda-Krzywicka 表示,雖然 RDS 先生較難說出紅、藍和綠等等彩色色彩的名稱,但令人驚訝的是,他能夠不斷指稱黑、白、灰等等無色彩顏色。這表示人類的語言系統中,對於「無色彩顏色」與「彩色」的處理可能不同。同時,這也引起了另一個問題:各種不同顏色的相關信號是如何在我們的大腦中分離和整合的呢?

為確保 RDS 先生的行為不是反映到異常的大腦組織,研究人員比較了他未受影響的腦域與健康受試者相同腦域的功能,並設計了一個不需使用語言的顏色分類測試。他們認為,這項「對顏色的認知和語言沒有直接關係」的結果,應該也可以推及一般健康的成年人。

如果對於色彩的區分並非來自語言,那又是從何而來?Siuda-Krzywicka 建議,未來的研究可以著眼於探索人類與非人靈長類的大腦進行色彩分類的方法,以及在兒童發展階段,語言的習得如何與顏色分類發生作用。

資料來源

原始研究

  • Katarzyna Siuda-Krzywicka, Christoph Witzel, Emma Chabani, Myriam Taga, Cécile Coste, Noëlla Cools, Sophie Ferrieux, Laurent Cohen, Tal Seidel Malkinson, Paolo Bartolomeo. Color Categorization Independent of Color Naming. Cell Reports, 2019; 28 (10): 2471 DOI: 10.1016/j.celrep.2019.08.003

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言蓁
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喜歡貓但不敢紮實去摸,像對所有喜愛的事物,嚮往也懼怕。依賴文字,生存於不被看好的文組,走著忽焉變成資訊的雜食動物。

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被始祖人類收編的去勢病毒,竟成為人類繁衍的關鍵基因 ?——《我們身體裡的生命演化史》

鷹出版_96
・2021/09/19 ・1916字 ・閱讀時間約 3 分鐘

胎盤中母體細胞和胎兒細胞的交界處,有一種蛋白質具有非常特殊的功能。合胞素(syncytin)位於這個介面上,在母體與胎兒交換養分和廢棄物時,擔任像是分子交通警察的工作。許多研究指出,這種蛋白質對於胚胎的健康極為重要。有一群科學家製造了合胞素基因有缺陷的小鼠,這種小鼠的生長活動一切正常,但卻無法生育。在受孕之後,胎盤無法成型, 因此胚胎不能存活。

母體如果少了合胞素,製造不出具有功能的胎盤,胚胎也就無法得到養分。人類如果缺少合胞素,也會產生許多和懷孕相關的問題。患有子癲前症(preeclampsia)的女性,身上的合胞素基因就有缺陷,以致可以製造出蛋白質, 卻無法好好完成工作,結果在胎盤中引發出一連串反應,導致了極危險的高血壓。

法國一個生物化學實驗室,透過合胞素基因的 DNA 序列,來研究這個蛋白質的結構。就如同林區的研究當中所看到的, 當一個基因被定序出來,就可以把遺傳編碼傳送到電腦中,與其他生物所具備的基因序列進行比對。這種辨認出模式的交互檢查,能比對整個基因,也能找出其他基因序列中是否有類似的小片段。幾十年來,資料庫中的基因序列資料來自各式各樣的生物,小至細菌,大到大象,有數百萬份。比對工作揭露出許多基因是複製而擴大的基因家族,這在第五章談到了。在合胞素基因中,研究人員找尋的是其他相似的蛋白質,想說可以從中發現合胞素在懷孕期間發揮功能的方式。

發現的結果是個謎。搜尋資料庫後顯示的結果是,合胞素和其他動物中的蛋白質都沒有任何相似之處。在植物與細菌中也沒有發現到相似的序列。最後電腦比對出來的結果讓人驚訝與困惑:合胞素的基因序列,看起來非常像是某種病毒中的序列,並且像是造成愛滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)。這種病毒為什麼會有類似哺乳動物的蛋白質,而且那種蛋白質對於懷孕還很重要?

從人工培養的淋巴細胞中出芽的 HIV病毒 (綠色部分)。圖/WIKIPEDIA

研究人員在繼續探究合胞素之前,要先成為病毒專家。病毒是狡猾的分子寄生物。它們的基因組非常精簡,只含有感染和複製所需的資訊。病毒入侵細胞後,進入細胞核,並且進入基因組本身,一旦進入 DNA 裡面,它們會接掌主權,利用宿主的基因組製造更多病毒,並且生產病毒的蛋白質而不是宿主的蛋白質。宿主細胞受到病毒感染後,就成為製造千千萬萬病毒的工廠。人類免疫缺陷病毒這類病毒,為了從一個細胞傳播到另一個,它們會製造出讓宿主細胞黏在一起的蛋白質。這種蛋白質能夠把細胞併在一起,並建立通道,病毒藉此可以從一個細胞移動到另一個細胞中。為了達到這個目的,那種蛋白質會位於兩個細胞的交界處,控制兩者之間的交通。聽起來似曾相識?當然,因為合胞素在胎盤中做了同樣的事情:合胞素把細胞併在一起,控制胎兒細胞和母體細胞之間的分子交通。

合胞素作用於胎盤中的合胞體滋胚層 Syncytiotrophoblast (淺藍綠色處) ,讓母體細胞與胎兒細胞能夠相連通。 圖/WIKIPEDIA

研究團隊越是深入,越是發覺合胞素其實是來自失去感染其他細胞能力的病毒。哺乳動物蛋白質和病毒蛋白質的類似性,引導出一個新觀念——在遙遠過往的某個時間,一個病毒入侵了人類祖先的基因組,這個病毒含有某種類型的合胞素, 但它並沒有指揮細胞造出千千萬萬個病毒,而是遭受去勢,沒有感染能力,反而被新的宿主利用上了。人類的基因組是與病毒持續較勁的戰場。在合胞素這個例子中,因為尚未發現的機制,病毒中負責感染的部位被刪除了,其餘部位則被留下來製造胎盤所需的合胞素。病毒把蛋白質帶到了基因組中,本來是要攻擊基因組,後來卻受到劫持而為宿主效力。

科學家接著研究各種不同哺乳動物中的合胞素結構,發現小鼠的版本和哺乳動物的版本不同。比對了資料庫後,他們發現在不同的哺乳動物中,不同的病毒入侵產生了不同的合胞素。靈長類動物的來自入侵所有靈長類祖先的病毒;嚙齒類和其他哺乳動物的來自另一個感染事件,使得牠們有不同版本的合胞素。結果就是:靈長類、嚙齒類和其他哺乳動物,各有來自不同入侵者的不同合胞素。

人類的DNA 並非完全繼承自祖先,入侵的病毒會插入基因組中,產生功用。人類祖先和病毒的戰鬥,也是眾多創新的起源之一。

——本文摘自《我們身體裡的生命演化史》,2021 年 月,鷹出版

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鷹出版_96
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