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為什麼會喝醉、斷片和發酒瘋?黃湯下肚後的二三事──《手機、咖啡、情緒的化學效應》

商周出版_96
・2020/10/10 ・2683字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 559 ・八年級

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酒精也會發酵,指的是酵母菌、糖、碳水化合物一起經過發酵作用而轉化成能量、乙醇和二氧化碳的過程。但對酵母菌而言,十五度以上的酒精就是毒藥。發酵後的產物竟然會害死發酵作用功臣,這真是悲劇啊!因此,酒廠不採用發酵法來製作高濃度酒精,而改用蒸餾法。

我自己雖然與酒無緣,卻很有興趣觀察人類的酒醉行為。一群不受控制的酒徒事實上還挺恐怖的,但飲酒文化已源遠流長數千年之久,人們對於酒精這款毒藥早習以為常。大家都討厭酒品差的人發酒瘋。但我必須承認:與滴酒不沾相比,杯觥交錯的夜晚時光顯得更其樂融融。

酒醉後的行為,有時讓人很難理解。
圖/giphy

喝醉是怎麼ㄧ回事?酒精其實像鎮靜劑

酒精讓恐龍寶寶彷彿變成了另一個人。他平時沉默寡言,今晚幾杯黃湯下肚之後卻變得超級幽默。這究竟是怎麼一回事呢?為什麼酒精讓人變得不再畏縮、充滿自信呢?讓我們一起從化學觀點來瞭解喝醉這件事:

乙醇被腸胃吸收後,大部分隨著血液流動到肝臟,肝臟會分泌酵素開始分解乙醇。小部分的乙醇和乙醛則抵達肺臟進行氣體交換,這就是酒氣沖天的原因。滿身酒味令人嫌,卻方便警察臨檢執法。可見我們的身體會想方設法盡速排出酒精及其代謝物,但排出速度遠比不上豪爽的乾杯速度,因此會有一部分酒精隨著血液被帶到大腦。

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好玩的事就從這裡開始。對大腦而言,酒精就像鎮靜劑或麻藥。怎麼會?發酒瘋的人經常扯開嗓門大叫或跳上桌子手舞足蹈,哪裡顯得鎮靜呢?雖然酒精讓人們行為脫序,但從神經科學的角度來看,酒精的確具有抑制效果。準確地說,酒精抑制的是神經細胞之間的互動,而神經細胞之間互動的推手就是神經傳導物質。

酒精其實是有抑制作用。
圖/泛科學 YouTube〈酒有什麼好喝的?酒科學的必問五問題|科學大爆炸2-EP.37〉

酒精抑制的是神經傳導物質

第七章曾介紹過神經傳導物質血清素。現在和大家聊聊另一種神經傳導物質,好讓大家更瞭解喝醉這件事的來龍去脈。

之前提過組成蛋白質的二十種胺基酸,其中之一是麩胺酸(Glutamic acid)。從功能來看,麩胺酸也扮演著神經傳導物質的角色。神經傳導物質主要可分為激發型及抑制型兩大類。麩胺酸屬於激發型神經傳導物質。當麩胺酸與其受體結合之後,會促進神經細胞互動,釋放出更多的訊號。

第十二章提過另一種神經傳導物質 GABA(4- 胺基丁酸)(又碰到它了!還記得嗎?催產素下令給大腦分泌 GABA)。它屬於抑制型神經傳導物質,在大腦中的作用與麩胺酸恰恰相反。當 GABA 與其受體結合之後,會抑制神經細胞互動,減少神經細胞之間的訊號傳遞。

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談起大腦裡的神經傳導物質,經常也會提到「受體」。還記得我們之前將受體比喻成停車格嗎?酒醉狀態裡的神經傳導歷程究竟是什麼樣子呢?讓我們仔細探討一下。首先,大腦裡有許多由蛋白質組成的受體,請把它們想像成平常狀況中被封閉的隧道。一旦神經傳導物質與神經細胞表面的受體結合之後,隧道將暫時開放,讓離子進入(例如鈉離子、鉀離子、鈣離子或氯離子)。帶電價離子的移動使得細胞膜的電位出現了變化。神經細胞透過電位差來傳遞訊息。以麩胺酸為例,麩胺酸與受體結合之後會讓正離子往細胞內流入,使得膜電位大幅上升,激發神經元細胞興奮。相反的,當 GABA 與其受體結合之後,神經元細胞的細胞膜表面呈現負電價,訊息的傳遞便受到抑制。

喝酒之後,一部分的酒精隨著血液進入大腦。乙醇其實就是來攪局的。乙醇分子「雙面玲瓏」,既能與麩胺酸受體結合,也可以和 GABA 受體結合。也就是說,乙醇分子會掀起一場和麩胺酸及 GABA 的「受體搶奪大戰」,妨礙上述兩種神經傳導物質與受體的結合。如此一來,原本麩胺酸應當產生的激發效應會受到抑制,而原本 GABA 神經傳導物質在釋放過程中應當產生的抑制作用卻因為喝了酒而被增強。隨著血液中的酒精濃度越來越高,乙醇分子會減少及阻斷神經元的傳導。

當體內酒精超過某特定濃度時,大腦的運作速度會變得緩慢。因為大腦功能下降,讓人逐漸失去自制力,也不怕丟臉。藉此,即可解釋跳到桌子上並載歌載舞的發酒瘋行為。腦神經系統的各種機能越來越受到抑制,運動功能變得越來越差。神經元細胞彼此的互動減少,所以連走路都不穩。這時開始變得口齒不清,反應速度變得更慢。腦筋顯得越來越不靈光,當然不可能做出聰明的決定。大家或許都有過喝醉的經驗,肯定故事一籮筐吧?黃湯下肚醺醺然,酒醉者經常腦筋當機,感覺麻痺,不太記得當下發生的事。

喝醉以後常常不記得後來發生什麼事。
圖/泛科學 YouTube〈酒有什麼好喝的?酒科學的必問五問題|科學大爆炸2-EP.37〉

GABA 的抑制作用

正常情況下,GABA 的重要性來自於它在釋放過程當中所產生的抑制效應。當然,我們需要大腦神經元靈活地執行功能,但也不宜照單全收全數環境裡的訊息,並加以分析。「越多越好」這句話,在這裡並不適用。GABA 神經傳導物質的主要作用就是在協助我們將外界訊息分門別類,以利大腦「分級處理」。

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外在環境時時刻刻都在對我們傳送超大量的訊息。如果不是 GABA 踩剎車,每個人都必須捉狂地忙著接收與分析訊息,哪有可能冷靜思考?因此,某些治療腦部不正常放電的癲癇藥物有助於提高患者體內的 GABA 濃度,避免患者情緒過於高亢興奮。我偶爾會想:酒精的確會放緩大腦轉速,但醉鬼會不會想得更仔細、更透徹,只是速度緩慢而已呢?我自己不喝酒,沒有相關經驗,不過根據我的觀察,有些人總是在酒酣耳熱之際一昧地重複相同的說詞或想法。或許這才是他們真正深思熟慮後的想法?

酒精對大腦的影響不僅於此,它還會促進一種名為多巴胺(Dopamine)的神經傳導物質分泌。多巴胺主要負責情緒、學習、注意力,以及對於肌肉動作的控制能力。大腦的獎勵功能也與多巴胺有關,例如投身興趣且樂此不疲時,大腦會非常活躍地分泌出大量多巴胺,讓我們願意更加投入。多巴胺分泌過量,則可能導致行為衝動、上癮,甚至思覺統整失調。體內多巴胺濃度越高,我們就越需要自制能力,方可免於菸酒上癮。不過,如果酒精早已經長驅直入地攻占了負責自我控制的腦區,那就真的很難堅持。這是為什麼喝醉酒的人隔天都後悔自己貪杯誤事的原因。

酒精如果已經讓你不受控,很可能就不小心喝多了。
圖/giphy

──本文摘自《手機、咖啡、情緒的化學效應——一日24小時的化學常識》,2020 年 5 月,商周出版。

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找出品酒的「底層邏輯」——我們的身體如何品出酒品的獨特感受?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/10/27 ・1234字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 財政部國庫署 委託,泛科學企劃執行。

你注意到了嗎?在品酒時,品酒師不會一口乾,而是充分觀察、品嚐後才會下肚。這些動作可不是單純裝模作樣,而是有科學根據的。品酒有五個基本動作:觀察、搖晃、聞、啜飲與漱口、吞嚥,究竟我們的感官跟大腦是怎麼接收酒的訊號呢?

從最簡單的「嗅覺」開始,酒杯湊近口鼻、進入口腔,我們可以聞到「外部」和「內部」的香氣。外部指的就是用鼻子聞到的香氣,是先穿越鼻孔到達嗅上皮組織,形成我們所熟悉的正鼻嗅覺。而內部呢?那些已經在我們嘴巴裡的酒液,會走鼻咽和後鼻孔這條路,最終到達嗅覺粘膜。即使這口酒已經被喝下去,只要輕輕呼口氣,也依然能「聞」到酒味。

圖/giphy

另外,口鼻之間的通道,也就是鼻咽,在吞嚥的過程中會關閉,所以在吞嚥時會有一種「味道好像弱掉了」的錯覺,但其實只是你暫時無法靠鼻間的任何通道呼吸而已。這也是為什麼品酒師會要把酒液含在嘴巴裡漱口,甚至還會打開嘴巴吸一口氣。

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緊接在嗅覺之後的「味覺」,則是重頭戲!食物進到嘴巴,溶解在唾液中,啟動了味覺受器。人類可以透過味蕾的受器感受到「鹹、酸、苦、甜、鮮」五種味道。不過,也有部分的人不喜歡酒的原因,正是因為味覺。美國賓州大學農學院過去研究發現,人體中的苦味受體來自基因 TAS2R13 和 TAS2R38,辣椒素受體則來自基因 TRPV1。因此不同的基因表現,影響著人們對這兩種味道的感受,也決定了他們的攝取喜好。

圖/giphy

講完了嗅覺和味覺,別忘了品酒前的「觀察」。事實上,人們對風味的知覺基礎,來自多重感官的整合。當我們在觀看一杯酒的色澤和濁度時,大腦已經在默默「品嚐」它了。就像是望梅止渴、看到好吃的大餐肚子就先餓了起來。

除上述提到的「身體」感官,其實喝酒的時段、溫度、聲音、順序也會影響我們「心裡」的感受。但話說回來,在品酒前,最重要的應是選擇安全以及衛生的酒品來源,就是要慎選合法的販售業者,並挑選標示內容清晰、完整的酒品。

財政部自 2003 年起委託專業執行機構共同推動「優質酒類認證」制度,從原料、製程、品管、後續追蹤等層層把關,最後通過優質酒類認證技術委員會審查的酒品,才能被授予使用 W 字型認證標誌。因此,選購有 W 認證標誌的優質酒品,可以讓我們在品飲時更加安心!

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 資料來源:財政部國庫署 廣告

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精神個案系列:能量飲料喝過量,腎臟損傷又抓狂
胡中行_96
・2023/06/12 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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一月前與妻子分居,30 來歲的東南亞裔英國男子,搬回去跟母親同住。他工作輪班,不時日夜顛倒,喝酒和蠻牛(Red Bull)苦撐。[1]

飲品所含的酒精以 10 公克為 1 單位,女性每日飲用建議上限為 1 單位,男性則不宜超過 2 單位。[2]另外,多數能量飲料每毫升約含 0.32 毫克咖啡因,也就是 250 毫升裝的每罐有 80 毫克。[1]健康成人每日攝取 400 毫克以下,通常還算安全,[3]而且適量的咖啡因,對情緒、注意力,以及將外來資訊轉為可儲存形式的記憶編碼(memory encoding)都有助益。[1, 4]

男子每天消耗 12 罐 250 毫升的蠻牛,即單日咖啡因攝取量高達 960 毫克。事發當天,他還喝了 7 個單位的酒精飲料。[1]兩者皆以倍數超標。

圖/Jesper Brouwers on Unsplash

被害妄想

咖啡因會促進中樞神經系統的多巴胺活動,過量攝取可能導致焦慮、不安、狂躁,甚至感知錯亂進而發瘋。若在極端壓力下,每日超過 200 毫克,就會增加幻聽的風險。[1]

果不其然,男子產生被害妄想(delusions of persecution),因持刀及刑事損害遭捕,被押去當地醫院的急診室檢查。醫療人員瞧他外表毫髮無傷,只肌肉注射一針鎮靜劑lorazepam,又把人還給警方。稍後,他以非自願病患的身份,住進精神病房。[1]

急性腎損傷

毫無相關家族病史的男子,12 年前經歷情緒低潮,並在 1 年後試圖用藥自殺,但未曾這樣鬧事又入院。他在病房裡焦慮躁動,抱怨背疼,可是X光照不出原因。2 天後,男子腹痛嘔吐。以下為他驗血結果的異常項目:[1]

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  • 肌酸酐(creatinine;Cr):肌酸酐是肌肉代謝物,理應由腎臟過濾,隨尿液排出,不會留太多在血液裡。[5]男子的肌酸酐濃度為 1,205 μmol/L,落在正常範圍 59 – 104μmol/L 之外。[1]
  • 估計腎絲球過濾速率(estimated glomerular filtration rate;eGFR):eGFR展現腎臟過濾廢棄物的能力,[6]正常值必須大於90 ml/min。男子的檢測結果是4 mL/min。[1]
  • 肌酸激酶(creatine kinase;CK):肌酸激酶是骨骼肌、心肌和腦裡面的酵素。上述組織受損時,肌酸激酶會流入血液。[7]男子的肌酸激酶濃度為 3,336 U/L,超過標準範圍 40-320 U/L 的上限。[1]
  • C反應蛋白(C-reactive protein;CRP):C 反應蛋白是一種由肝臟製造的蛋白質,身體發炎時,濃度會增加。[8]正常來說得小於 10mg/L;他的檢驗結果卻為 38.8 mg/L。[1]

男子顯然得了急性腎損傷(acute kidney injury)。及至此刻為止,他在病房服過抗精神病藥物 olanzapine、止吐劑 cyclizine,以及止痛劑 ibuprofen 和 dihydrocodeine/paracetamol。[1]雖然其中主要由腎臟代謝的藥物,有機會影響腎功能,但他的藥量不大;[1, 9, 10]而且男子早在被捕後就鮮少排尿,表示當時腎已有毛病。過往有些類似的案例,起因於攝取過量咖啡因;[1]短時間內灌太多酒,而重挫腎臟的情形,也偶爾可見。[11]醫師判斷男子的病況,是喝太多能量飲料所致。[1]

血液透析(洗腎)

精神科將男子轉去急性醫院深入檢查,發現其右腰觸診會痛;靜脈血稍微偏酸;尿液有白血球、過量蛋白質及微量血液;而腹部和骨盆的電腦斷層掃描影像,顯現腎臟問題引發的皮下水腫(subcutaneous oedema)。[1]他在那裏接受血液透析(俗稱「洗腎」;haemodialysis),用機器過濾腎臟無法處理的髒血。[1, 12]十幾天後,才被送回精神病房。[1]

男子的腹部電腦斷層描,顯示皮下水腫。圖/參考資料1,Figure 1(CC BY 4.0)

男子此時已經沒有脫序的精神症狀,只是亢奮了點。醫師提高抗精神病藥物 olanzapine 的劑量,並加上情緒穩定劑 sodium valproate 長效型。出院時,仍維持這兩種藥物,但劑量更高。不過,隔週男子就自行停藥。[註]離開醫院 2 個禮拜後,他的肌酸酐濃度,降到略高於標準的 111μmol/L,腎臟功能大致穩定。後續精神科總共追蹤兩次,之間相隔數月。男子的情況良好,表示自己不再喝能量飲料。[1]

   

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備註

任意停用抗精神病藥物,有使病情惡化的危險。如果想停藥,請務必在醫師的監控下,逐漸減少劑量。[13]

參考資料

  1. Kelsey D, Berry AJ, Swain RA, et al. (2019) ‘A Case of Psychosis and Renal Failure Associated with Excessive Energy Drink Consumption’. Case Reports in Psychiatry, 3954161.
  2. European Commission. (31 MAY 2022) ‘Guidance for alcohol consumption’. Health Promotion and Disease Prevention Knowledge Gateway.
  3. Spilling the Beans: How Much Caffeine is Too Much?’ (12 DEC 2018) U.S. Food & Drug Administration.
  4. American Psychological Association. ‘Encoding’. APA Dictionary of Psychology. (Accessed on 29 MAY 2023)
  5. Creatinine test’. (09 FEB 2023) Mayo Clinic.
  6. Estimated Glomerular Filtration Rate (eGFR)’. (17 JUN 2021) Cleveland Clinic.
  7. Creatine Kinase (CK)’. (11 APR 2022) Cleveland Clinic.
  8. C-reactive protein test’. (22 DEC 2022) Mayo Clinic.
  9. Ngo VTH, Bajaj T. ‘Ibuprofen’. (05 JUN 2022) In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  10. Thomas K, Saadabadi A. ‘Olanzapine’. (08 SEP 2022) In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  11. Cleveland Clinic. (23 JUN 2021) ‘How Alcohol Affects Your Kidney Health’. Health Essentials.
  12. Hemodialysis’. (JAN 2018) U.S. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases.
  13. Keks N, Schwartz D, Hope J. (2019) ‘Stopping and switching antipsychotic drugs’. Australian Prescriber, 42:152–7.
胡中行_96
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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。

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渴望探索未知、擁有更好的生活,都是因為我們體內有「冒險基因」!——《欲望分子多巴胺》
臉譜出版_96
・2023/02/05 ・1911字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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現代人大約是二十萬年前在非洲演化出來,然後在十萬年前左右開始擴散到全世界。基因證據顯示,我們在剛演化出來時曾經遭遇過一場未知的重大事件,絕大部分的人類都在這場事件中死亡,因此現今全世界人類的血脈,都可以追溯到同一群為數不多的祖先。也因為這樣,和黑猩猩或大猩猩相比,人類整體的基因多樣性小了很多。

事實上,經過那場大災難後,人類的數量只剩下不到兩萬人;如果當初沒有離開非洲的話,人類很可能會就此滅絕,因此這場大遷徙對人類的存亡至關重要。

我們可以從這段近乎滅絕的過去,理解到遷徙的重要性。如果物種一直集中在某個小地方,就有可能因為一場乾旱、瘟疫或是其他意想不到的災難,徹底從世界上消失;而散布到不同的地區就像是買保險,就算一個族群被消滅,也不會整個物種消失。

人類遷徙路徑(紅色箭頭)。圖/維基百科

根據現代人遺傳標誌的出現頻率,科學家估計早期人類大約是在七萬五千年前遷徙至亞洲,然後在四萬六千年前抵達澳洲,至於進入歐洲又要再經過三千年。移入北美則是非常近期的事件,大約發生在三萬到一萬四千年前之間。

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如今,人類幾乎占據了地球上的每一個角落,但我們這麼做並不是因為害怕滅絕的風險。

冒險基因

實驗發現,餵食多巴胺藥物的老鼠會出現更多探索行為。這些老鼠會更常在籠子各處打轉,也會更積極進入不熟悉的環境。那麼,早期人類會不會也是因為多巴胺的影響,才離開非洲向全球進發呢?為了找出答案,加州大學的科學家們彙整了十二份基因研究的資料,比較多巴胺基因在世界各地的出現頻率。

他們把重點放在編碼 D4 多巴胺受體(DRD4)的基因。

不知道各位是否還記得,多巴胺受體是一種蛋白質分子,會附著在腦細胞外面,等待多巴胺分子經過並捕捉這些物質;當受體捕捉到多巴胺,就會在細胞內引發一連串化學反應,改變細胞的行為。

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前面討論尋求新鮮感和政治意識形態的關聯時,就有提到這個基因,也說過基因會有不同變化型,稱做等位基因;等位基因代表著基因編碼中的微小差異,正是這些差異賦予了人們各種不同的性格。

擁有較長DRD4 基因的人會更願意冒險!圖/GIPHY

較長的 DRD4 基因,比如 7R 等位基因,會讓人更願意冒險。這些人耐不住無聊,會更積極追尋新體驗;他們是冒險家,喜歡探索新地方、新想法、新食物、新藥物。當然,他們也不會放過做愛的機會。全世界每五個人裡就有一個擁有 7R 等位基因,但不同地區比例差異很大。

多巴胺愈高,走得愈遠

研究人員採用的基因資料涵蓋了北美、南美、東亞、東南亞、非洲和歐洲等史前人類最主要的遷徙路徑。分析結果清楚顯示,分布愈靠近遷徙起點的族群,就愈少人擁有較長的 DRD4 等位基因;距離起源地愈遠,這些等位基因就愈普遍。

其中一條遷徙路徑從東非開始,經東亞穿越白令海峽,抵達北美洲後又繼續往南美洲前進。這是人類最長的遷徙路徑之一,而研究人員也發現,在走到終點的南美洲原住民裡,擁有長多巴胺等位基因的人,比例竟高達百分之六十九,位居全路徑之冠。而遷徙距離較短、選擇在北美洲定居的族群中,只有百分之三十二的人擁有這類等位基因;中美洲原住民則介於兩者之間,這類人占了百分之四十二。平均來說,每遷徙大約一千六百公里,擁有長等位基因的人口就會增加百分之四點三。

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在多巴胺的影響下,人們會離開既有的社群,前往探索未知世界。圖/Envato Elements

確定 7R 等位基因和族群的遷徙有關後,下一個問題就是為什麼會這樣。這些基因為何會在長途遷徙的族群裡這麼普遍?最明顯的答案是因為多巴胺會讓人不知滿足、坐立難安,並想要得到更多。

在多巴胺的影響下,人們會渴望更好的生活。正是這樣的人才會離開既有的社群,前去探索未知的世界。

——本文摘自《欲望分子多巴胺:帶來墮落與貪婪、同時激發創意和衝動的賀爾蒙,如何支配人類的情緒、行為及命運》,2023 年 1 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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臉譜出版_96
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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。