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ELAN P300 腦波遊戲技術初步解說 讀出玩家的情緒

aniarc news
・2012/07/11 ・942字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 462 ・五年級

▲Mattel社的Mindflex,以腦波操縱球浮度高低來越過障礙物,還有對戰版!

▲紅透半邊天的腦波操縱貓耳《Necomimi》,※ただし美少女に限る!

▲超可愛的腦波操縱之ASIMO,以《哆啦A夢》為文化基礎的日本人做出的機器人可愛程度是足以讓全球為之動容的。

▲國人林書民在過去創作的數位互動藝術,其原理與《Necomimi》腦波貓耳相同,放鬆時腦袋會釋放α腦波使荷花順利綻放,相反緊張時則會放出β波,荷花會難過。

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(封面畫像來源) (圖片來源)

文 / AlexNeo

腦波遊戲商機無限,其結合了現今當紅的認知神經科學研究,包括P300等人類做決策時會引起的腦波電位變化,以腦波來操縱遊戲中角色甚至實體機器人的技術將越來越顯成熟。法律界卻似乎還沒有來得及做出適當的反應訂定相關法律,等到有人提告自己的腦波數據遭人盜用,或者是對腦波互動技術不熟的人跑來法院亂告狀時,再做立法恐怕已經為時已晚了。

根據五月二十九日日本PC online報導,目前腦波遊戲至少能夠讀出玩家的情緒包括情緒緊張、放鬆以及驚嚇。(資料來源) 人類若是發現文法錯誤時,從腦中會釋放出ELAN的腦波型態至頭皮上,而事件相關電位儀器便能利用此腦波研判玩家並不很理解其想表達的意涵為何。而包括此種腦波數據特徵,想必在遊戲開發者眼中是相當值得利用的遊戲要素,可用來讓遊戲程式來自動判斷遊戲者的文法理解程度!

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像是《魔戒》有所謂的精靈語,當遊戲要玩家學一種遊戲自創的語言時,只要在遊戲中安插跟玩家一起學習語言的同儕,而且是成績不佳的類型,不小心就會講錯文法。若是玩家在該名角色亂搞笑時沒有在腦袋釋放ELAN腦波,玩家的學術評價或許就會被偷偷扣分,到時候到戰場無法吟唱正確的法術就得後悔當初沒有在學校好好學習魔法咒文啦!

▲使用腦波儀來逛網頁的技術正在被研發當中,商業化後頭盔自然會變得更美觀。

▲用腦波來玩《憤怒鳥》的老外!

 

也因此不難想像體感遊戲後的下一波風潮將是腦波。

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關聯網站:Journal of Neural Engineering

 

原發表於 動漫新聞

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aniarc news
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aniarc news動漫新聞目標是成為華文圈最專業的動漫畫相關新聞網站,報導內容專注動漫畫領域,並且嘗試進一步擴展動漫畫的範圍,第一步為聚集全台灣動漫畫新知。

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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

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!

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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【從中國經典認識大腦系列】從「子非魚,安知魚之樂?」淺談主觀意識的本質
YTC_96
・2023/10/18 ・3086字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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宋劉寀群魚戲荇。圖/npm.edu.tw

惠施觀點:人不能知道魚的快樂

「子非魚,安知魚之樂?」出自《莊子.秋水》篇中的濠梁之辯。惠施認為莊子不是魚,又怎麼能知道魚是快樂的?這看似簡單的一句話卻點出困擾哲學家以及科學家數百年之久的問題,那就是主觀意識到底是什麼?

圖/Pixabay

濠梁之辯的情境是這樣子的。莊子和惠施同遊至濠水的橋梁。莊子說:「鯈魚出遊時很從容,這就是魚的快樂啊。」惠施說:「你不是魚,怎麼知道魚的快樂?」莊子回答說:「你不是我,怎麼知道我不知道魚的快樂?」惠施說:「我不是你,當然不知道你的想法,而你當然也不是魚,所以你不知道魚的快樂,這完全是可以肯定的。」莊子說:「請回到開頭的話題。你問我『你怎麼知道魚的樂趣?』既然你已經知道我知道,並且問我,那我就是在濠梁上知道的。」

既然莊子認為自己能知道魚的快樂,那我也想問莊子,你知道成為一隻魚又是怎麼樣的感覺嗎?

圖/YouTube

成為一隻蝙蝠可能是什麼樣子

在濠梁之辯後的兩千多年,美國著名哲學家湯瑪斯.內格爾(Thomas Nagel)也從想像自己是蝙蝠(注意不是小小鳥)的過程中獲得靈感,並在 1974 年發表了〈成為一隻蝙蝠可能是什麼樣子〉(What is it like to be a bat?)。他認為主觀經驗無法透過客觀描述來獲得,是心靈與物理之間的解釋鴻溝(Explanatory Gap)。簡單來說,就算我們知道蝙蝠是透過聲納來感知並飛行在空中,但因為我們不是真正的身歷其境成為一隻蝙蝠,我們還是無法知道作為蝙蝠是什麼樣的感覺。

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圖/YouTube

這種主觀經驗,哲學上稱作感質(Qualia),是指主觀意識經驗的特殊品質或性質。它們是個人直接體驗的主觀感受,無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。感質是一種主觀的、非物理的屬性,無法被完全捕捉或解釋。它們涉及到我們感知世界的方式、感受事物的質感、觸覺、視覺、聽覺、嗅覺等等。

舉例來說,如果你試圖向另一個人解釋一朵玫瑰的芬芳,或者試圖描述一個人的愉快感受,這些主觀感受都屬於感質。它們是我們內心獨有的體驗,無法被他人直接體驗或理解。

另一個哲學家們喜歡舉的例子是「你和我看到的紅色是一樣的嗎?」這或許聽起來是一個很蠢的問題,因為當紅色物品擺在眼前,非色盲或沒有眼疾的一般人都能異口同聲說出該顏色。透過醫學研究,我們也都知道波長約 700 nm 的紅色光刺激到視網膜的錐細胞是我們大家都能看到紅色的原因。

不過,雖然紅色光能刺激每個人相同的視網膜錐細胞是不變的客觀物理事實,但沒有人能保證你和我主觀感受到的紅色是相同的,就像是幾年前網路爆紅的藍黑白金裙 (The Dress)(圖一),即使是同一條裙子的照片,有人說是藍黑裙,卻有人說是白金裙。這也說明看似客觀的色彩,也存在有主觀性。

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圖一、藍黑裙?白金裙?都幾咧。圖/The dress – Wikipedia

人類或許能想象自己作為一隻蝙蝠使用聲納來飛行導航,又或是把自己像蝙蝠般倒掛休息,但這和成為一隻真正蝙蝠的感受還是不同的。

感質可能埋藏在複雜的神經網路中

莊子和惠施的辯論背後探討了意識的本質,也引發人們對於知覺和主觀體驗的一種思考。即使經過數千年的探索,「意識究竟是怎麼產生的?」仍是一個深奧而又複雜的問題,也是所謂的「意識的困難問題(Hard Problem of Consciousness)」。從哲學角度,感質無法透過描述去感受,但從科學上來說,我們無法否認大腦是產生主觀感受的關鍵,這也讓神經科學家們好奇是否能找到感質的神經機制。

英國巴斯大學疼痛研究中心的教授羅傑奥普伍德(Roger Orpwood) 多年來進行感質的理論研究,他認為感質是局部大腦皮質網路訊息處理的結果。這個網路能轉換訊息結構(Information Structure; 訊息在大腦中的物理表現,主要是動作電位的模式)和訊息資訊(Information Message; 感質的基礎)(圖二)。當輸入的訊息結構被網路辨識,而產生訊息資訊,這網絡還可以輸出一個訊息資訊的表徵並進行下一個傳遞與轉換(Structure → Message → Structure → Message…)(圖三)。舉例來說,臭雞蛋的硫化氫(H2S)氣味感質是透過一層一層的網路後產生。 當鼻腔吸入硫化氫氣味分子後,嗅覺系統的訊息結構通過嗅覺神經束傳遞到嗅覺皮質網絡。而傳遞的訊息所獲得的資訊都建立在前一個資訊的基礎上。這資訊從硫化氫的第一階段的辨識內在身份(Inner Identiy),演變為硫化氫的內在形式(Inner Form),到發展成硫化氫的意象(Inner Likeness or Image),也就是硫化氫的感質體驗(圖四)。

知名美國神經科學家,研究意識神經機制多年的克里斯托夫.科赫(Christof Koch),也認為意識不是來自個別大腦區域,而是來自區域內和區域間高度網絡化的神經元。意識相關的神經區域(Neural Correlates of Consciousness (NCC))概念的興起,也希望透過實驗研究的方式來找到產生意識的最小神經集合,並了解哪些大腦的區域是產生意識所不可或缺的。

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圖二、當我們看到藍色後,大腦透過訊息結構的模式傳送到視覺皮層 V4 區域。對大腦來說,這就是一種訊息資訊,是我們主觀上看到的「藍色」。圖/frontiersin.org
圖三、網絡或神經元集合中的​​基本訊息處理。輸出訊息結構從被辨識的訊息資訊從輸入訊息結構中形成。訊息(Information)從結構(Structure)到資訊(Message),再到結構。圖/frontiersin.org
圖四、嗅覺感質的產生示意圖。圖/frontiersin.org

結論

莊子和惠施辯論河中的鯈魚是否快樂,以及雙方怎麼知道魚是否快樂,很有趣的帶到了哲學以及神經科學重要的議題。意識到底是什麼?我們能否知道其他人又是其他物種的真正主觀感受?

圖/Pixabay

感質是意識研究中的一個重要議題,它引發了關於意識本質和主觀體驗的哲學和科學辯論。有些人認為感質是生物或腦部運作的結果,而另一些人認為它們是超出物理過程的主觀現象。不論如何,未來仍需要更多的研究來了解意識產生的機制。

參考資料

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YTC_96
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從大學部到博士班,在神經科學界打滾超過十年,研究過果蠅、小鼠以及大鼠。在美國取得神經科學博士學位之後,決定先沉澱思考未來的下一步。現在於加勒比海擔任志工進行精神健康知識以及大腦科學教育推廣。有任何問題,歡迎來信討論 ytc329@gmail.com。

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人死前最後一刻會看到什麼?人生走馬燈真的存在嗎?
PanSci_96
・2023/08/21 ・5402字 ・閱讀時間約 11 分鐘

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在瀕死之際我看到了過往人生宛如走馬燈快速重演,外加一束白光籠罩,為什麼那麼多人都有類似體驗?有可能用科學實驗解開這個謎嗎?

就在今年 5 月初,一項神經科學研究試著解開人在臨終前為什麼會看見人生走馬燈的祕密,研究團隊排除萬難找到受試者,並且蒐集到了第一手數據。

瀕死經驗既神祕又眾說紛紜,到底有沒有靈魂?有沒有天國和地獄?還是一切全是大腦自己捏造的幻覺?不論最終答案是什麼,都是對生命本質的大哉問。你好奇嗎?一起來看看科學家如何破解一輩子只有一次機會看見的奇異景象。

現在的神經科學觀點,怎樣看待瀕死經驗?

你怎麼看待瀕死經驗這個議題呢?是跟朋友之間閒聊的題材,帶著開玩笑的心態,還是根本認為是怪力亂神、反理性的瞎扯淡?有一群科學家可不這樣想,他們很認真地想找出答案。

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瀕死經驗指的是當事人因為休克、窒息、心臟病發作或遭受重大衝擊,例如爆炸或摔倒,在這些危及性命的情況下觸發的經驗。我們最常聽說的類型,包括重播一生回憶的人生走馬燈、穿過隧道到了另一個世界、漂浮在房間上方看著自己,還有遇到神明或過世的親人等等不可思議的景象。

什麼?你説有沒有看見偶像變成自己的媽媽這個類型?

看見偶像變成自己的媽媽可能是一種瀕死經驗嗎?圖/PanSci YouTube

讓我們先從神經生理學的角度來看瀕死經驗究竟是什麼。要回答這個疑問,得先問自己另一個問題,那就是為什麼睡覺的時候明明閉著眼睛,在夢裡卻能和平常一樣看到東西,而且是彩色的?

目前一個流行的觀點是,只要大腦受到電流或化學訊號刺激,就能讓我們「認為」自己看到、聽到、聞到東西,或是揮手、跑步,甚至和人說話。而且在這種情況下,大腦沒辦法分辨真假。做夢就是一個切身的實例,明明躺著沒動,夢到大吃美食就超開心,夢到數學考試還是緊張到不行。

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這就是《攻殼機動隊》、《駭客任務》等電影的靈感來源,《咒術迴戰》的換腦哏其實也表達一樣的意思,認為大腦就等於傳統認知裡的靈魂,藏在影片和漫畫背後是一個叫做「桶中之腦(brain in the vat)」的概念。

桶中腦是美國哲學家普特南(Hilary Putnam)在 1981 年出版的書中提出的臆想試驗,他假設有個瘋狂科學家——也可能是外星人,切開我們的頭蓋骨,取出大腦,放進培養槽裡,然後用電極把這顆大腦和一台厲害的電腦連接在一起。電腦會按照演算結果送出完美模擬各種身心經驗的電刺激訊號,例如讓我們急急忙忙離開辦公室回家,這樣的話,我們能知道自己其實只是浮在桶子裡的一個大腦嗎?

桶中之腦(brain in the vat)示意圖。圖/PanSci YouTube

事實上,隨著神經科學進步,我們現在明白,每個人的大腦都裝在頭骨的空腔裡,泡在組織液裡面,根本沒有接觸外界,只靠著神經束來接收眼睛、耳朵、手腳送來的電流訊息,然後自行生成看到、聽到、摸到等種種感覺。這樣說起來,和裝在桶子裡的腦好像沒什麼差別。

說回瀕死經驗,過去幾千年的漫長歲月裡,在全球各地文化中,臨終的經歷幾乎無一例外都屬於宗教信仰範圍,現在科學家想驗證的重點則是,這種鮮明強烈的體驗,比如走進一條隧道,或是重播回憶的人生走馬燈,究竟是不是大腦解讀流竄的電訊號,製造出栩栩如生的影像和聲音,換句話說,瀕死體驗只是腦殼裡上演的一齣獨角戲,跟天堂地獄、神鬼都無關?還是像許多古老文化傳統認為的,意識可以不必依附大腦而存在,肉身只是一個過渡階段呢?

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第一手觀察終於出爐,臨終期間大腦噴發異常腦波活動!

最好的辦法,是找人來做試驗,記錄死亡的整個歷程。但是這一類研究很難找到試驗對象,因此進展……可說是沒什麼進展。

過去的假說認為人的心跳停止以後,大腦活動也跟著衰減,就好像火焰漸漸熄滅一樣。雖然先前科學家在動物身上曾觀察到,心臟和呼吸驟停以後,大腦一種叫做 γ 波振盪(gamma oscillations)的神經活動突然升高,同時也偵測到好幾個腦區相繼迅速動起來,好像被點亮了一樣,可能顯示腦區之間正急速傳遞訊號。不過這些動物模式上的發現是不是能套用到人類身上,證據一直很單薄。

所謂的神經振盪(neural oscillation),另一個通俗的名字就是「腦波」,概略來說,指的是腦中特定的神經細胞群體以特別的節律同步放電,有 α 波、β 波、γ 波、θ 波等多種形式。目前的神經學觀點認為,γ 波在專注、警覺這一類精神狀態時會相對更加凸顯。

神經振盪(neural oscillation),另一個通俗的名字就是「腦波」指的是腦中特定的神經細胞群體以特別的節律同步放電,有 α 波、β 波、γ 波、θ 波等多種形式。圖/PanSci YouTube

2023 年 5 月,美國密西根大學醫學院團隊在《美國科學院期刊》(PNAS)發布一份研究報告,他們取得四位重症昏迷患者的家屬同意,在拔掉呼吸器之前,為患者戴上電極帽,偵測臨終期間的大腦活動。

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這四名患者中,有兩個人在拔掉呼吸器的幾秒鐘後,腦電圖突然湧現一陣劇烈的 γ 波振盪,一直持續到心跳終止。也就是心臟完全停止後,大腦並沒有馬上死亡,還持續活動了一段時間,尤其在顳葉、頂葉、枕葉交界處(Temporo-Parieto-Occipital junction),簡稱 TPO 的區域,偵測到明顯的訊號。TPO 和許多高層次的神經功能有密切關係,例如語言、視覺、辨識周圍空間,還有閱讀、書寫、辨認人臉等等。

顳葉、頂葉、枕葉交界處(Temporo-Parieto-Occipital junction)。圖/PanSci YouTube

另一方面,在這兩位患者的後腦皮質熱區(posterior cortical hot zone),也偵測到頻繁的神經活動。後腦皮質熱區和感官經驗有關,可以理解對人事物的顏色、氣味、觸感和動作等等資訊的資料庫。目前的神經學理論認為,我們做夢的時候,大腦會從這塊腦區提取訊息,構築成夢境的一部分。

巧合的是,兩位患者過去都有癲癇發作的病史,癲癇是腦部異常放電導致的一種疾病,研究者假定,這可能使患者大腦比較能「準備好」經歷異常的節律。

這項四人研究不是首例,2022 年《Frontiers in Aging Neuroscience》已經有一項開創性的研究,在一位 87 歲老人家的死亡前後同樣偵測到強烈 γ 波。不過,這次的發現純屬偶然,這位老人家因為跌倒撞傷頭,緊急送進醫院,醫護團隊正在進行腦電圖監測,傷者卻突然發生嚴重心律不整而猝逝,也使團隊有了史無前例的機會,紀錄下人類臨終期間的腦波變化。

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另外,先前的多個研究已經發現,健康的人在學習、專注回想記憶和做夢的時候,也會出現類似的 γ 波振盪模式,這就讓科學家把 γ 波模式和臨終時重播人生回憶的現象做了聯想。2022 年這份報告的作者之一,路易斯維爾大學神經外科醫師 Ajmal Zemmar 後來接受《Science》訪問時說,人腦 γ 波可能顯示不同腦區正在彼此合作,把對同一件事物的各種感知整合在一起,例如把一輛汽車的外觀、聲音和氣味聚合起來。在臨終的人身上也一樣觀察到 γ 波,暗示人生走馬燈背後存在著一套生理機制。

人腦 γ 波可能顯示不同腦區正在彼此合作,把對同一件事物的各種感知整合在一起。圖/giphy

密西根大學的科學家提出一個假設:人腦活動劇烈上升,可能是生存模式的一部分,一旦大腦缺氧就會啟動這種求生模式。先前的動物試驗發現,腦部在瀕死時會噴發異常腦波活動和分泌大量神經訊號分子,或許是試圖讓自己復甦的最後奮力一搏。

這項四人研究讓我們蒐集到臨終期間大腦活動的第一手證據,是一個相當大的進展。不過,臨終經歷的研究還留下非常關鍵的一塊空白,那就是受試者最後都逝世了,再也沒辦法告訴我們,出現異常腦波的人究竟看到了什麼,沒有表現異常腦波的人又體驗到了什麼,少了這一塊拼圖,我們對死亡的理解就還隔著一座奈何橋。幸運的是,有不少從鬼門關前折返的人願意說出自己的經歷,讓我們能夠繼續探索這一片神祕的領域。

瀕死經驗,讓你不必轉生也能看到異世界?

瀕死經驗對於許多當事人來說是一段非常深刻、無庸置疑的真實體驗,科學家記錄這些經歷,歸納出某些常見的模式,比如說:

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  • 身體的疼痛消失了,變得很輕鬆
  • 走進一條隧道,隧道盡頭可能有明亮的光線
  • 一生的許多記憶像走馬燈快速閃過
  • 感受到強烈的幸福、滿足、難以言喻的寧靜
  • 脫離軀體,漂浮在自己上方,甚至飛進一個廣大無垠的空間
  • 見到親人,或是神明

有些人進到充滿亮光的另一個世界——不是轉生到異世界那種看到另一個世界,而是有個聲音或者是守門人跟他說你還不到來的時候,將他推出門口,四周光線一下子暗了下來,當事人覺得既失落又害怕,然後被拉回自己的身體。

瀕死經驗其中一個常見模式便是走進一條隧道,隧道盡頭可能有明亮的光線。圖/giphy

要強調一點,瀕死經驗不全然是正向的,也有人感受到劇烈的痛苦、恐懼、孤單和絕望。有人見到的不是神明而是惡魔,魔鬼跟他說:「現在你落在我手中了。」有研究者懷疑,因為當事人感到羞恥或社會氛圍更期盼幸福體驗,形成一種壓力,人們因此比較不願意分享痛苦體驗,數量可能嚴重被低估。

2017 年,維吉尼亞大學一個團隊調查 122 名有瀕死經驗的人,他們發現,比起現實生活的經歷及想像的事件,受試者對於這段經驗能描述得更加生動和講出更多細節。簡而言之,瀕死經驗對經歷過的人來說,比真實還要真實。

如此力量強大又帶有神祕感的切身體驗,以我們現有的知識體系,能完全合理地解釋嗎?這是一個站在科學、哲學和宗教交會點的大哉問。

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現在的神經生理學框架可以解釋瀕死經驗嗎?兩派科學家大亂鬥

一派科學家認為可以解釋。《Trends in Cognitive Sciences》2011 年的一篇報告是典型的代表,光看標題就非常的立場鮮明:「瀕死經驗不存在任何超自然現象」(There is nothing paranormal about near-death experiences.),研究者強烈主張瀕死經驗全部都有神經生理學或心理學的基礎,這和我們一開始提到「桶中之腦」的概念是吻合的。

他們提出一些例子,比如說飛行員在高 G 力狀態下,因為頭部供血不足,導致眼睛視野的四邊變暗,留下中央一塊視野,像是看進隧道的感覺。腦部分泌的一些荷爾蒙,例如正腎上腺素(noradrenaline),也能引發積極情緒、幻覺和瀕死體驗的部分特徵。

覺得自己飄浮在身體上空的靈魂出竅體驗,他們認為也可以用特定腦區的電訊號活動來解釋。這牽涉到腦部的 REM 活動,REM 全名是快速動眼期(rapid eye movement),是睡眠的一個階段,在這個階段大腦像清醒時一樣活躍、眼球快速轉動,會製造出栩栩如生的夢境。由 REM 過渡到醒覺時,有些人可能看到或聽到不存在的東西,或覺得自己已經醒了但是沒辦法移動身體,也就是俗稱的鬼壓床。

科學家認為也可以用特定腦區的電訊號活動來解釋靈魂出竅的體驗。圖/giphy

聽起來好像每件事情都有解釋,對嗎?不過,現在我們對死亡的理解還有很多空缺,前述的這些理論停留在驗證階段,還有許多無法解釋或互相牴觸的部分。

例如,有科學家認為在瀕死期間,REM 活動實際上是被抑制的,不能就此認定是靈魂出竅體驗的根源。還有,眼球缺氧雖然可能導致隧道狀的視覺體驗,但是部分經歷瀕死經驗的人的血氧並沒有特別低,為什麼還會看到隧道狀景象?這就產生矛盾了。

再舉個例子,現階段科學家經常使用腦部神經疾病導致的幻覺來做為分析瀕死經驗的框架,但是神經疾病產生的幻覺以視覺佔大多數,而且通常伴隨著恐懼或困惑的情緒。然而,瀕死經驗的當事人不只清楚看到,還能摸到、聽到和聞到,甚至和遇見的「對象」發生互動,而且不少當事人的經驗是正向的。這個差異告訴我們,用疾病的機制來解釋可能是不夠或錯誤的。

最後的關鍵問題是,假如大腦是突然啟動生存模式,為了缺血、缺氧拼盡最後的餘力掙扎求生,那為什麼許多人感受到的反倒是喜悅和寧靜,而不是驚駭和恐慌?這仍然是一個謎團。

臨終經歷的論戰還在持續,正反意見激烈交鋒,不過,很少人能否認瀕死經驗是當事人真實生命的一部分,而且這種刻骨銘心的經歷和體悟可能扭轉對人生的態度,甚且改變整個後半生。

因此,保持虛心、坦承我們現階段只窺見「死亡」這件人生大事的一部分本質,繼續蒐集更多證據,對於探究生命的真相來說,或許是一種更為合適的心態。

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