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破譯腦波的秘密:你會百發百中還是彈彈落空?腦波可能都知道!

活躍星系核_96
・2020/12/13 ・1839字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 598 ・九年級
  • 作者/鄭名揚|運動健腦黨

空氣手槍射擊是一種展現高度精準性與穩定性的運動項目。然而,在高度競爭的射擊比賽中,射擊表現不只取決於選手的技術,在關鍵時刻,選手的心理狀態更扮演決定勝負的關鍵。

奧林匹克運動會有 5 項手槍射擊項目,「10公尺空氣手槍」為其中一項。圖/Wikimedia Commons

越熟練,你的大腦越「游刃有餘」

對於大腦與運動表現的連結,有一個頗具說服力的假說稱為「心理動作效率假說 」(Psychomotor efficiency hypothesis)。

這個假說認為,當動作技巧越熟練的時候,負責此動作的特定腦區其活動會降低,因為此腦區的神經元以一種較和諧且有效益的方式運作,用較少的能量達到高水準的動作技巧。如此,其他的大腦資源可以轉向於更複雜的即時狀況處理,但不影響其動作品質。

大家可能會想腦波跟心理狀態有什麼關係呢?腦波可以反映出大腦活動到幾毫秒的精細程度,這樣的特性使腦波成為觀察運動表現前準備狀態的絕佳工具。

想找出大腦內的秘密?「腦波」成為許多科學家的重要研究工具。圖/Pixabay

簡單來說,腦波是一個生理指標,能反映大腦在處理特定訊息時的電化學反應。其收集的過程是經由黏貼在頭皮上的電極點記錄之後,經過精密的計算而呈現出來的。

不同的腦波頻率段其功能性意義不同,例如:大家常聽到的 alpha 波,可反應放鬆的心理狀態; Beta 波則反應警覺或特定的專注狀態。

做好準備動作後,觀察特定的腦波頻率

在腦波指標中,有一個非常特殊的指標,它可以反映感覺動作皮質區的活動。這個指標叫做感覺動作節率 (sensorimotor rhythm,以下簡稱 SMR )。

感覺動作區是其中一個重要區域,此區負責處理「動作」相關的大腦活動;不僅如此,感覺動作區也匯流動作相關處理的重要訊息。因此,感覺動作區對於研究運動選手在「動作準備期」的心理狀態是具有其特殊的角色。

SMR 為一個只限於感覺動作皮質區的腦波頻率,其頻率範圍為 12 至 15 赫茲。

2012年奧林匹克運動會的空氣手槍選手們。圖/Wikimedia Commons

過往的研究發現當 SMR 升高的時候,代表著此時感覺動作皮質區的活動是減低的,利用這樣的特殊關係,將 SMR 應用在觀察運動員動作準備期間的腦波不失為一個有趣的觀察點。

於是本團隊召募了 24 位高技能水準的空氣手槍選手,並在其射擊過程中記錄其 SMR 的活動。

實驗過程中,空氣手槍選手被指示進行如同比賽進行的 40 發射擊。在篩選完無效腦波後,我們將每位選手的射擊表現區分為最佳(最高分的十發)及最差(最低分的十發)的兩組,並比較其 SMR 活動在動作準備期間的差異。

吳佳穎是臺灣知名的空氣手槍國手,來自國立臺灣師範大學運動競技系。

破譯腦波的秘密,預測你的射擊表現!

研究結果發現,空氣手槍選手在最佳表現時,在動作準備期間的 SMR 活動顯著高於較差表現。

這樣的發現說明了在較佳運動表現的情況下,感覺動作皮質區的活動是處在節約能量但高效率的狀態。而較差表現之動作準備期間,反應的狀態則是處於受到若干外在干擾,以致於感覺動作區必須處理相關的干擾而提升其活動狀態。

這樣的發現也應證了先前對於心理動作效率假說的論點,也就是較好的動作表現是基於特定腦區處於一個較和諧且平穩的神經活動,如此特化的活動,促成一個比較高效率化的動作表現。

總而言之,運動員的心理狀態其變化是非常細微的。然而,透過觀察其動作準備期間的腦波變化,我們可以診斷這個動作準備的階段是否能促成之後較佳的運動表現。

資料來源

  • Cheng, M.Y., Wang, K.P., Hung, C.L., Tu, Y.L., Huang, C.J., Koester, D., Schack, T., & Hung, T. M.* (2017). Higher Power of Sensorimotor Rhythm Associated with Better Performance in Skilled Air-Pistol Shooters. Psychology of Sport and Exercise, 32, 47-52. http://dx.doi.org/10.1016/j.psychsport.2017.05.007


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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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常見的指甲美容工具、技巧和風險

胡中行_96
・2022/05/19 ・3469字 ・閱讀時間約 7 分鐘

「我從自然、夢境與超現實的空間,得到許多靈感。由多方汲取,同時又非來自某個源頭。」國際藝術家 Juan Alvear 自白中的不確定性,簡直得請量子物理學家海德堡(Werner Heisenberg)來測量。

時尚雜誌《Vogue》最近在介紹 Juan Alvear 的時候,配了一幀照片:一隻右手食指的美甲,延伸成一根開出眼眸的銀色荊棘,尺寸約為該手指的四倍長。這件不明所以的作品,創作理念據說是在呈現深夜夢境所帶來的啟發。[1]

時尚雜誌《Vogue》介紹 Juan Alvear 時,配了一幀照片:一隻右手食指的美甲,延伸成一根開出眼眸的銀色荊棘。圖/Vogue

近年天馬行空的美甲造型蔚為風潮,連活體昆蟲都被納為材料,赫然突破普羅大眾對「多元媒材」創作的想像。[2], [3]就連風格相對「保守」的藝術家 Juan Alvear,在 Instagram 上也吸引了 5 萬追蹤者,其中包括他的顧客——時尚名媛 Paris Hilton 和英國歌手 Charli XCX。[1]估且不論指甲藝術的花費及其不實用性,單就美觀(或獵奇)的程度,便足以奪取眾人的目光。

指甲美容的風險

然而,從安全性的角度來說,進行指甲美容時,究竟得避開哪些危險因子?

2019 年《臨床與實驗皮膚科學》的〈指甲美容:皮膚科觀點〉以及 2020 年《國際女性皮膚科學期刊》的〈女性指甲健康〉二篇文章,列舉了數種常見的指甲美容商品和技巧,還有它們的健康風險。[4], [5]以下是綜合其他資料後,產出的清單,提供給愛美的泛科學讀者們參考。

估且不論指甲藝術的花費及其不實用性,單就美觀(或獵奇)的程度,便足以奪取眾人的目光。圖/Vogue

護甲油

護甲油(nail strengtheners)可以保護癌症病患因化療而變得脆弱的指甲,所以是極少數受到醫療人員大力推崇的美甲產品之一。[6], [7]護甲油分為「指甲強化油」(nail hardeners,又譯「硬甲油」)與「指甲滋潤油」(nail hydrators)二種。[8]

指甲強化油又再細分為二類:

  1. 交聯強化油(cross-linking hardeners)以甲醛和鈣質來與指甲中的蛋白質作用,進而提升指甲硬度。[8]甲醛濃度只要 0.006% 就可能導致接觸性皮膚炎,某些廠牌還高達 5%,所以有敏感體質的人,最好避免使用。[4]
  2. 加固強化油(reinforcing hardeners)用尼龍和硫氫基蛋白(sulfhydryl protein)等成份罩住指甲,增強硬度。[8]

指甲滋潤油

指甲滋潤油則是以礦物油、甘油、凡士林或蜂蠟等,來達到保養功效。[8]

指甲油

歷史上有不少民族,拿植物染料來為指甲上色。1932 年露華濃(Revlon)公司的創始人 Charles Revson,在用硝化纖維(nitrocellulose)製成的透明漆(clear lacquer)裡加入色素,做出第一罐現代指甲油(nail polishes或nail lacquers)。指甲油可透過減緩水份蒸散,來達到保濕功能。[5]

不過,許多市面上的產品都有添加甲苯磺醯胺-甲醛樹脂(tosylamide/formaldehyde resin),以提升色澤。該原料容易引發接觸性皮膚炎和氣喘,建議體質敏感的讀者,盡量避免。[4], [9]

除了過敏,塗抹指甲油的副作用,還包括以「假性白指甲」(pseudoleuconychia)樣貌呈現的「角蛋白顆粒化」(keratin granulation),以及指甲變色,嚴重影響外觀,因此不宜長期使用。[5]

塗抹指甲油的副作用包括過敏、角蛋白顆粒化,以及指甲變色,不適合長期使用。圖/PubMed

護甲基底油(base coats)算是指甲油的一種,被拿來打底用,目的是使指甲表面平滑,方便接著塗顏色較為鮮亮的指甲油。[10]據說能預防指甲變色,但不是對每個人都有效。[11]

美甲雕塑

美甲雕塑(sculptured nails)分為凝膠指甲(gel nails)和水晶指甲(acrylic nails)二種,都是採用液態丙烯酸(acrylate)或甲基丙烯酸(methacrylate)單體製作而成的壓克力顏料。[4], [12], [13]壓克力是手部「搔癢濕疹性皮膚炎」(pruritic eczematous dermatitis)的元兇之一,少數人甚至連臉蛋和脖子都會出現過敏症狀。[4]

凝膠指甲,亦稱作「光療指甲」(ultraviolet light–curable nail lacquer),特色是持久,又不易脆裂、刮傷。凝膠指甲油這種壓克力顏料,摻有過氧化苯醯(benzoyl peroxide)之類的光引發劑(photoinitiators),塗在指甲或塑膠甲片上,再用 UV (波長340~380 nms)或 LED 光線照射,就會聚合硬化。[4], [12], [13]

值得注意的是,雖然有些美甲光療機採用 UV 燈,有的則是LED燈,但實際上二種都會釋放出 UV 射線。[14]理論上,這種每次 3 到 5 分鐘,約 2 到 4 週重複一次的美甲行為,不算非常危險。[4]它所帶來的 UV 曝曬量,跟把皮膚曬成古銅色的助曬美容比起來低很多。[14]

然而,相關研究仍發現,有人因為長年接觸 UV 射線,甲下皮(hyponychium)黏在指甲上,造成「指甲反向胬肉」(pterygium inversum unguis;胬,注音:ㄋㄨˇ),修剪指甲時會痛。[4], [14], [15]還有更嚴重但罕見的情形,就是可能引發「鱗狀細胞癌」(squamous cell carcinoma)。[4], [14]

為了預防「指甲反向胬肉」,美國皮膚癌基金會建議,於使用美甲光療機前 20 分鐘,在手上塗抹廣效性防曬油。不過,此保護措施對防範「鱗狀細胞癌」無效。[14]

水晶指甲用的壓克力顏料可「自發聚合」(spontaneous polymerization),所以無需照射 UV 或 LED 光線,常與延長甲片搭配使用。[4], [12]

延長甲片

延長甲片(nail extensions)除了美觀,也能矯正變形的指甲,但最好不要裝太長,免得意外讓指甲和下面的皮膚(甲床)分開,造成「甲床剝離」(onycholysis)。 [5]

延長甲片能矯正變形的指甲,但最好不要裝太長,免得造成甲床剝離。圖/PubMed

指甲拋光機

指甲拋光機(nail drills)又稱「指甲打磨機」,常用於卸除美甲雕塑,若操作不慎,容易傷及周邊皮膚,或穿透指甲。[5]

去光水

去光水(nail polish removers)的主成份丙酮,可能造成指甲脆化和「刺激性皮膚炎」(irritant dermatitis)。為避免傷害指甲質地,建議每週最多使用一次。[5]

指緣軟化劑

指緣軟化劑(cuticle removers)裡頭的氫氧化鈉(sodium hydroxide),會激起某些人皮膚的發炎反應,而且指緣其實本來就不應該被去除。[5]

黏貼型美甲產品

被黏貼型美甲產品(stick-on nail dressings)封住的指甲,可能因暫時的「過度水合」(overhydration)而變薄。黏貼時使用的瞬間膠(cyanoacrylate glue,又譯「三秒膠」),會產生「放熱反應」(exothermic reaction),因此偶有全層皮膚燙傷的案例不幸發生。此外,在拆卸黏貼型美甲產品,清潔指甲底下的空間時,要小心別使甲床剝離。[5]

結語

最後,塗抹顏色或黏貼裝飾,都會妨礙醫師觀察指甲。例如:有一名婦女 30 年前曾注意到指甲有異常的條紋,但她不以為意,只是一直用指甲油覆蓋。等情況嚴重到無法掩飾,才被醫師診斷出「黑色素瘤」(melanoma)。此時,病灶已經由皮膚表層向下深入 0.42mm。[4]

閱讀完一長串的健康危害之後,您是否好奇頂尖美甲藝術家怎麼對待自己的指甲?「近來,比起延長甲片,我更崇尚天然」,Juan Alvear 坦言:「因為服務客戶時,我的指甲總是被磨到或刮傷。」[1]

參考資料

  1. Nail Files: Juan Alvear on Why “Cutesy Toes” and “Spiky Nails” Do, In Fact, Go Together
  2. 浮誇系美甲當道!2021 年夏季美甲師最愛的出人意表 27 個美甲趨勢
  3. 最噁爛美甲……把活螞蟻關進指甲 還瞎扯:牠們有在呼吸
  4. Reinecke, J. K., & Hinshaw, M. A. (2020). Nail health in women. International journal of women’s dermatology6(2), 73–79.
  5. Dinani, N. & George, S. (2019). Nail cosmetics: a dermatological perspective. Clin Exp Dermatol, 44: 599-605.
  6. Nail Changes
  7. Chemotherapy side effects: physical changes
  8. Nail Hardeners vs. Nail Hydrators: Which Works Best for Brittle Nails?
  9. 美容作業人員有機溶劑暴露及通風設施改善與管理探討─以美甲人員為例
  10. Trending – Nail Polish
  11. Rieder, E. A., & Tosti, A. (2016). Cosmetically Induced Disorders of the Nail with Update on Contemporary Nail Manicures. The Journal of clinical and aesthetic dermatology9(4), 39–44.
  12. 壓克力高分子的應用
  13. What Is Gel Nail Polish Made of?
  14. Ask the Expert: Are the UV Lamps in the Dryers at the Nail Salon Safe to Use?
  15. 國際電腦漢字及異體字知識庫:胬

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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)。臉書:荒誕遊牧。