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慢點形成髓鞘的好處與壞處

目前已經知道,人類的神經纖維(軸突,axons)被髓鞘(myelin)包圍,而髓鞘的有無與神經纖維傳導的速率有極大的關係,有髓鞘與無髓鞘的神經纖維,他們傳導信號的速度相差至少有50倍以上。(1)

也就是因為這樣,有一部份的運動神經元疾病(motor neuron disease,在台灣被稱為漸凍人,不過這是一個總稱,包含有非常多種的疾病,成因也各不相同。相同的地方是在於病人發病後會逐漸失去運動能力,造成漸進性殘障,最後連自行呼吸的能力都喪失(2)),就被發現是因為髓鞘喪失造成的(3)。

過去曾有許多研究發現,人類腦部的發育與其他靈長類不同;例如許多靈長類因為有個大頭,所以八塊顱骨在母胎中是分開的,方便胎兒通過產道。因為這樣,所以靈長類都有顱縫;但是人類的顱縫卻要到30歲左右才會完全合攏,其他靈長類顱縫合攏的時間比我們早得多了。另外一個例子是我們出生時腦子大約是完整尺寸的23%,而在生命的頭三年中,我們的腦子可以長三倍,接著還會一直持續成長到成年早期階段;但是其他的靈長類在出生時腦子已經約為完整尺寸的40%,且很快就到達完整尺寸了(4)。

由於人類大部分的腦部成長都是在離開母體後發生的,且持續了大約三分之一的生命;因此過去曾有人提出,人腦很可能終我們一生都在調整自己以適應世界。最近(2012/9/24)發表在美國國家科學院院刊(Proceedings of National Academy of Science, USA 簡稱PNAS)上的發現,提供了這個論點更多的支持。

米勒博士由獸醫那裡收集了20個猩猩的腦,從死產(等於是在母胎)到12歲(剛成年)的猩猩都有。由於法令的限制,使得猩猩的腦難以重新收集,必須想辦法從獸醫的手中取得。接著米勒博士用髓鞘染色來比較人類跟猩猩的腦神經中髓鞘的含量,發現人類直到成年期中期,大腦仍會持續製造髓鞘,但猩猩卻與獼猴相似,在邁入成年期之前就停止製造了;而猩猩不管是在母胎裡,或是剛出生的時候,腦的髓鞘含量都比人的要多。

由於髓鞘主要是作為神經纖維的絕緣物質(insulator),人類的神經纖維在出生時含有較少的髓鞘,也意味著人腦發育的速度比其他靈長類要慢很多。這也意味著可以有更多的環境因子來影響人類腦部的發育。

如果把人腦本身直到30歲之前仍在發育也一併考量在內,這意味著人從出生開始,各種環境因子都在不斷地影響我們大腦的發育,且這個影響會一直持續到成年。這也就是為什麼人類可以持續學習,具有高度的創新能力的緣故。

參考資料:但是事情總是有一好沒兩好的,環境因子可以持續影響我們的腦部發育,但是有些精神疾病,如憂鬱症、精神分裂症、以及雙相障礙(bipolar disorder,俗稱躁鬱症),都發現病人的大腦在青春期開始出現變化。或許也是因為外界的刺激可以影響大腦的發育,不好的刺激也可能把我們往不好的方向去發育?筆者想,這些證據其實都告訴我們,家庭教育、學校教育以及社會教育都是非常重要的,三者提供了我們的孩子整體成長發育的環境,相同的環境刺激,對於不同的孩子,會產生不同的影響;雖然說不好的環境裡也可以產生社會的中堅份子,但我們若能把整個大環境讓他變得祥和,減少暴戾之氣,在祥和環境下生長的孩子,是不是更能夠一起來建構一個祥和的世界呢?

1. Science Now. 2012. Compared With Chimps, Humans Slow to Insulate Nerve Fibers – ScienceNOW
2. 國際厚生健康園區. 2004. 運動神經元疾病.
3. Wikipedia. 2012. Motor neuron disease.
4. 奇普‧沃特. 2011. 重返人類演化現場. p. 54-59.

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