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全身麻醉的病人有可能「偷偷」記得手術過程嗎?——《麻醉之後》

臉譜出版_96
・2020/10/04 ・2612字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

  • 作者/凱特.科爾-亞當斯(Kate Cole-Adams);譯者/呂奕欣

「知道」有兩種

一種是你知道,一種是你知道,卻不自知

這觀念最初在十九世紀晚期生根,但和後來佛洛伊德精神分析中所提到的無意識不同,在佛洛伊德的理論中,充滿有意識的自我暫時或永遠遺失的記憶與慾望。而這些早期的實驗暗示的則是比較平凡,可透過視覺或聽覺感知到的無意識。

人類體內藏著「半清醒」的自我?

一八九八年,美國心理學家鮑里斯.西迪斯(Boris Sidis)進行一項研究,要受試者從遙遠的距離以外,觀看卡片上的字母與數字,並報告他們看到的東西。

受試者經常抱怨,他們什麼都看不到。就連黑色、模糊、朦朧的點也經常從他們的視野裡消失。他們只能用「猜」的,不如乾脆閉著眼睛瞎猜。

但實驗結束,我讓他們看看自己猜對多少字母時,他們非常驚訝⋯⋯他們吸收的資訊超過自己所知,行為也表現出這點,即使他們否認。

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面對模糊的資訊,我們仍可能正確辨識。圖/Pxhere

像這樣主觀的研究能在何種程度上證明無意識感存在,固然有爭議,但是西迪斯認為,他的發現支持「我們內在存在著半醒的次級自我,可感受到清醒的主要自我無法感受到的事情。

他認為,這就證明了我們每個人心中都有神祕的隱藏力量。「在生命中,醒覺的自我意識會在更大的半醒覺自我中流動,就像一股溫暖的熱帶洋流,穿過海洋冰冷的胸膛。」

類似的實驗在接下來半個世紀突然出現,但一般人尚未受到佛洛伊德、榮格與後繼者啟迪,因此抱持懷疑,也有些人(像我)不喜歡人會被無法控制的內在力量拉扯的觀念。

科學家發現,受試者會不知不覺記住資訊!

直到一九六〇年代晚期與一九七〇年代初期,科學家認真研究起這有趣,卻難以捉摸的感知型態。

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他們研究的病人在其中一個腦半球的視覺中心有損傷(而不是單眼受傷),也就是他們可以透過一隻眼睛清楚分辨物體(另一隻眼完全無法辨識),並呈現形狀或圖案給所謂的盲眼。受試者雖然抗議他們什麼都看不見,卻多半都能正確「猜」出所看到的東西。

在這些「盲視」(blindsight)的實驗之後,後來還有其他研究顯示,相同情況可能發生在聽覺、觸覺與味覺。其他知名的實驗則顯示,因為疾病或腦部損傷而呈現短期記憶能力缺損的病患,仍可以「記住」人或資訊,卻不自知。

盲視實驗顯示受試者經常猜中正確答案。圖/Pixaby

今天的研究人員會分辨外顯記憶(你記得自己擁有的記憶),以及內隱記憶或隱藏記憶。

記憶擁有者並不能取用內隱記憶,但是可以從表現或行為的改變中看出,這過程稱為促發。新的腦部造影科技能夠顯示,在無意識的學習時哪些腦區會發亮。但在這個階段,科學家仍不確定自己是在探討兩個或兩個以上不同或重疊的記憶系統,還是同一套系統以不一樣的方式表現。

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麻醉後,大腦還在偷偷幫你做筆記?

一直要到八〇年代中期,研究者才開始進行以系統化方式,測試類似的過程如何在麻醉病人身上發揮功用。

在一九八五年,美國心理學家亨利.班內特的團隊,也就是我在赫爾大學認識那位急躁、說話快速的漢克.班內特,隨機將醫院裡三十三名要動疝氣、膽囊或脊椎手術的病患分成兩組。

在手術過程中,所有病人都戴耳機:

  • 在人數較多的對照組中,病人聽到的聲音就是手術室的聲音。
  • 剩下十一名病人聽到的則是預錄好的錄音帶,裡頭播放他們會如何痊癒良好的暗示,且有歌曲和音樂。

在手術進入尾聲,醫師要反轉麻醉狀態前的五分鐘,每個病人會透過耳機聽到個人訊息。這預錄好的聲音很好聽,是病人們已經見過的班內特談到病人在手術後的恢復與目標,之後又再提到兩年後病人回診時應該要做什麼。

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研究人員讓麻醉病人戴耳機聆聽不同的資訊。圖/Pixabay

「等我來跟你說話時,你要拉拉耳朵。你的耳可能會有點癢,你必須拉一拉,或者你只知道要拉耳朵。這樣我就會知道你有聽到這資訊。」

而在後續訪談中,病人都沒提到任何關於手術的記憶。研究也看不出兩組在恢復上有何差異。但這項研究確實顯示,曾播放過班內特訊息的組別,觸碰耳朵的機率幾乎是對照組的兩倍,他們摸耳朵的次數也比較多——六十二次,對照組則是十八次。即使病人經過催眠,「回歸到」手術的時間,也沒有人記得拉耳朵的提示。

但無論如何,十一名病人中有九人拉了耳朵,另外兩人反覆拉耳朵,班內特說,這是表示無法找回記憶,而不是無法形成記憶:記憶已經存在,只是無法抵達有意識的心智,或者進入語言之中。但病人的身體會說話。

讓人驚奇不已的實驗案例

這項研究還有另一項有趣的地方。班內特在手術之後催眠他們,有兩名病患確實有些許記憶。其中一名男子記得聽到音樂,其中一首是熟悉的曲調,他能自己哼出來,是爵士大師查克.曼吉奧內(Chuck Mangione)的作品。

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另一個則是三十五歲的女子,她不是實驗組,而是對照組,她聽見耳機裡有手術室的動靜,當時醫師設法要移植她的大腿骨。在催眠時,這女子說她記得有東西不對勁——「⋯⋯我的腿,不能正確運作。醫師說它無法發揮應有的樣子。」 而當研究者回頭聆聽手術中的錄音時,發現在手術到四十分鐘時,這女子的醫師說:「我們犯傻了吧⋯⋯這會是很糟糕的腿部植骨。會是最糟糕的植骨⋯⋯這會很可怕。」

這名女子花了更長時間康復,比研究中的其他人都長,且需要雙倍的止痛劑,是劑量第二高的使用者。但她的疼痛是否和外科醫師誇張的預後有關,或是「糟糕」的植骨勢所難免的結果,研究者不得而知。

——本文摘自《麻醉之後:揭開醫學中最奧妙難解、無人能清醒述說的感官與認知祕密》,2020 年 8月,臉譜出版

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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。

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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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資訊量過大啦!我們其實不擅長處理複雜的資訊?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/21 ・1330字 ・閱讀時間約 2 分鐘

誰不接受多樣性?

我們的成長方式具有多樣性。有人長得快,有人長得慢;有人長得高大,有人長不高。這種多樣性是「生物的策略」。不過有個東西並不接受多樣性。就是我們的大腦。

人腦不善於處理複雜的訊息。

有一個法則叫做「神奇數字七法則」,意思是:人類一次頂多只能記住七樣東西。

這是真的嗎?我們來試試看。

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請記住以下插圖,限時三十秒。

接著再看下面的圖,什麼東西不見了?

答案是不倒翁。為什麼明明十樣物品也不多,我們就是記不住呢?

再來試試下一題吧。

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雖然超過七個圖,但是這一題可能大家都記得住,因為這些圖都與《桃太郎》的故事有關。先找出關聯性,再加以歸納整理,大腦才有辦法勉強記住超過七樣東西。

大腦不擅長處理太多資訊

記憶圖畫或許比較困難,試試看數字吧。

請記住旁邊的數字,限時五秒。

怎麼樣? 是不是太簡單了點!

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下面這一組數字呢? 也是限時五秒。

上面這一題是不是也太簡單了!

下一組數字呢? 限時同樣五秒鐘。

如何?

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前兩題應該可以輕輕鬆鬆記住,但是第三題就比較不容易了吧?

你知道第三題有幾個數字嗎?

答案是八個。

只有八個!

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人類厲害到發明了電腦,我們優秀又傑出的大腦照理說應該能理解一百、一萬,甚至一億個數字。然而實際上,人腦必須費盡力氣才能記住兩隻手數得完的數字。我們的大腦本質上不擅長處理「大量」的資訊。

理解「大量」的方法

如同上述的例子,當題目是文字(圖像)時,只要歸納出《桃太郎》的故事,我們的大腦就更容易理解。

那麼數字呢?

我們來看看下面的數列。

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把亂七八糟的數字排成一列,是不是就好記很多?

如果再排成下面這樣呢?

這次是依照數字的大小排序。

我們可以看到「3」有兩個,而 1 到 9 中間缺少了「7」和「8」。經過排列和整理順序之後,人腦就比較能夠理解這些資料。我們的大腦最喜歡把東西排成一列或排順序。學校排成績也是這樣的關係吧?

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——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議:每一種生命的成長都有理由,都值得我們學習》,2023 年 8 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

商周出版_96
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精神個案系列:麻醉醒來講外語?!
胡中行_96
・2023/06/15 ・1537字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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少年醒來了。他反覆地用英語說,自己在美國猶他州。[1]

這裡是荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心(Maastricht UMC+)的術後恢復室。少年踢足球傷到膝蓋,剛開完刀。外科護理人員判斷他麻醉尚未退盡,不以為意。然而數小時後情況依舊,精神科因此參與會診。[1]

荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心。圖/Nobbelicious on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

精神狀態檢查

術後 18 小時,精神醫師為少年進行精神狀態檢查(mental status examination)。以下是個案報告中,記錄的幾個項目:[1]

  • 外表:此項目觀察病患維護個人衛生的能力,穿著是否合宜,外貌可有因病蒼老等。[2]時年 17 歲的白人少年,服儀整潔,躺在床上。[1]
  • 情緒:這是病患的主觀感受,通常就是直接問他們當下覺得如何。[2]該少年的心情愉快,顯然不受病況影響。[1]
  • 表情:有些精神病患會出現跟情緒不吻合的表情,例如:該哭的時候笑,或者說自己心情好,卻一直哭。[2]少年的表情正常。[1]
  • 行為:某些精神狀態、生理疾患或藥物副作用,會改變病患的行為。比方說,狂躁症患者亢奮的舉止;巴金森氏症使動作僵硬緩慢;亦或是因藥導致的非自主性運動等。[2]本案少年輕鬆自在,與醫師握手打招呼,以開放的態度對話,且有適當的眼神接觸。[1]
  • 認知:常見的項目有清醒程度、專注力、記憶力、抽象推理能力,以及辨識人、時、地的定向力等。[2]少年稍早在恢復室,以為自己位於從來沒去過的美國,又不認得父母,就是定向力異常。到了精神科問診的時候,醫師沒有發覺異樣,並認為他的智力約在平均水準。[1]
  • 感知:人在沒有外界刺激的狀況下,不該接收到感官訊號。[2]少年的感知正常,無幻覺。[1]
  • 思考:此項分為模式和內容。[1]前者是指思路是否清晰,還是雜亂無章;後者則要看病患的思緒可有圍繞特定主題,像是擔心遭受迫害,或是想自殺等。[2]醫師認為少年的思考模式與內容都正常,沒有奇怪的妄想。[1]
  • 言語:一般是觀察說話的語調、節奏、速度、音量和流利程度等特質,[2]當然這裡得加上語言的種類。就讀高中三年級的少年,平常除了學校的英語課,生活中都講荷蘭語及該國南部的林堡語(Limburgish)。現在他卻用英語跟醫師溝通,而且只擠得出簡短的荷蘭語答覆。不過,比起先前完全聽不懂荷蘭語,這已經好得多。醫師評論其英語,雖然帶有荷蘭腔,但發音大致清晰正確。護理人員及少年的母親,則認為他的英語相當流利。[1]

外語症候群

麻醉劑會暫時改變腦部連結,也許是認知功能恢復較慢,或者用藥種類的選擇,有時便引發令人困惑的甦醒譫妄(emergence delirium)。外語症候群(foreign language syndrome)可能算是其中罕見的類型,而非獨立的診斷。過去的學術文獻裡,相關案例以成年人居多,症狀維持的時間長度,不論年紀則從 25 分鐘至 28 小時不等。[1]

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術後 24 小時,少年的朋友們前來探訪。他以荷蘭語對答如流。翌日,少年再次接受精神狀態檢查。這回醫師的描述,涵蓋了另一個重要的項目──病識感[1]也就是病患本身對病況的理解。[2]少年表示,他有意識到自己術後僅懂英文,以為身處異地,又認不得人。既然精神狀態似乎都已恢復,同時神經科方面的檢查也無異常,隔天他便回家。[1]

或許如同動物實驗中,麻醉對未成熟個體認知功能的影響較為長久。過了3週,少年告訴精神科診所的醫師,他容易累,注意力比開刀前差。他在出院後 2、5 和 10 個月,持續回診追蹤,所幸後來症狀逐漸改善。[1]

參考資料

  1. Salamah HKZ, Mortier E, Wassenberg R, et al. (2022) ‘Lost in another language: a case report’. Journal of Medical Case Reports, 16, 25.
  2. Voss RM, M Das J. (12 SEP 2022) ‘Mental Status Examination’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
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。