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為什麼動物會傳染疾病給人類?認識「人畜共通傳染病」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/16 ・1054字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不只人傳人,動物也會傳給人

通常,親緣關係比較遙遠的動物,不會互相傳染疾病,例如魚和人,魚的傳染病通常不會傳染給人。但是,親緣關係較接近的動物,就有可能傳染共通的疾病,像是豬和人同屬哺乳類,豬的流感就會傳染給人,這一類的傳染病就叫做「人畜共通傳染病」。

自古以來,動物會傳染給人的疾病就不少,常見的像是從狗傳染給人的「狂犬病」、從牛羊而來的「炭疽病」,或由豬、馬、家禽而來的「日本腦炎」。但隨著人類生活與活動方式的改變,像是大量的畜養家禽、家畜,或是常常入侵野生動物的棲息環境,使得近幾年來人畜共通傳染病有越來越多的趨勢。

很多造成大流行的傳染病,像是 SARS、H5N1 禽流感、A 型 H1N1 新型流感和 COVID-19,都是二十一世紀後才冒出來的新興人畜共通傳染病。

我們都是狂犬病受害者

親緣關係相近的動物,不但身體構造比較類似,目標細胞外的化學物質也比較相近,所以容易被同一種病原體入侵,而得到共通的傳染病。例如狂犬病是一種由病毒引起的急性腦膜炎,被感染後一旦發病,致死率幾乎 100%。但是會傳染狂犬病的不只是狗,許多哺乳動物像是浣熊、果子貍、蝙蝠、狐狸、貓,也都可能傳染。所以如果不小心被這些動物咬傷或抓傷,應該緊急到醫院施打狂犬病疫苗。家裡的寵物貓、狗也應該每年接種狂犬病的疫苗。

圖/親子天下

A 型流感也是人畜共通傳染病

在常見的流行性感冒中,B 型流感只能人傳人,而 A 型流感卻是人畜共通傳染病。

有時候 A 型流感確實比 B 型流感容易傳染,因為除了人類之外,還可以傳染給家禽或鳥類等動物,所以病毒很容易因為在不同的動物之間傳來傳去,並出現基因突變、重組而形成不同的新型病毒株。

下圖標明的病種,皆為 A 型流感突變而成的新型病毒株,並在不同的動物之間傳來傳去。

圖/親子天下
圖/親子天下

——本文摘自《小大人的公衛素養課:流行病學×預防醫學》,2021 年 9 月,親子天下,未經同意請勿轉載

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親子天下_96
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金魚的記憶才不只 7 秒!記憶力怎麼回事?好想要超大記憶容量
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/12/01 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 美光科技 委託,泛科學企劃執行。

你是不是也有過這樣的經驗?本來想上樓到房間拿個東西,進到房間之後卻忘了上樓的原因,還完全想不起來;到超巿想著要買三四樣東西回家,最後只記得其中兩樣,結果還把重要的一樣給漏了;手機 Line 群組裡發的訊息,看過一轉身回頭做事轉眼就忘了。

發生這種情況,是不是覺得很懊惱:明明才想好要幹嘛,才不過幾秒鐘的時間就全部忘記了?吼呦!我根本是金魚腦袋嘛!記憶力到底是怎麼回事啊?要是能擁有更好的記憶力就好了!

明明才想好要幹嘛,一轉眼卻又都忘記了。 圖/GIPHY

金魚的記憶才不只 7 秒!

忘東忘西,我是金魚腦?!無辜地的金魚躺著也中槍!被網路流傳的「魚只有 7 秒記憶」的說法牽累,老是被拖下水,被貼上「記憶力不好、健忘」的標籤,金魚恐怕要大大地舉「鰭」抗議了!魚的記憶只有 7 秒嗎?

根據研究顯示,魚類的記憶可以保持一到三個月,某些洄游的魚類都還記得小時候住過的地方的氣味,甚至記憶力可以維持到好幾年,相當於他們的一輩子。

還有科學家發現斑馬魚在經過訓練之後,可以很快學會如何走迷宮,根據聲音信號尋找食物。但是當牠們壓力過大時會記不住東西,注意力分散也會降低學習效率,而且記憶力也會隨著衰老而逐漸衰退。如此看來,斑馬魚的記憶特點是不是跟人類有相似之處。

記憶力到底是怎麼回事?

為什麼魚會有記憶?為什麼人會有記憶?記憶力跟腦袋好不好、聰不聰明有關係嗎?這個就要探究記憶歷程的形成源頭了。

依照訊息處理的過程,外界的訊息經由我們的感覺受器(個體感官)接收到此訊息刺激形成神經電位後,被大腦轉譯成可以被前額葉解讀的資訊,最終會在我們的前額葉進行處理,如果前額處理後認為是有意義的內容就有可能被記住。

在問記憶好不好之前,先了解記憶形成的過程。圖/GIPHY

根據英國神經心理學家巴德利 Alan Baddeley 提出的工作記憶模式,前額葉處理資訊的能力稱為「短期工作記憶」,而處理完有意義、能被記住的內容則是「長期記憶」。

你可能會好奇「那記憶能被延長嗎」?只要透過反覆背誦、重覆操作等練習,我們就有機會將短期記憶轉化為長期記憶了。

要是能有超大記憶容量就好了!

比如當我們在接聽客戶電話時,對方報出電話號碼、交辦待辦事項,從接收訊息、形成短暫記憶到資訊篩選方便後續處理,整個大腦記憶組織海馬迴區的運作,如果用電腦儲存區來類比,「短期記憶」就像隨機存取記憶體 RAM,能有效且短暫的儲存資訊,而「長期記憶」就是硬碟等儲存裝置。

從上一段記憶的形成過程,可以得出記憶與認知、注意力有關,甚至可以透過刻意練習、習慣養成和一些利用大腦特性的記憶法來輔助學習,並強化和延長記憶力。

雖然人的記憶可以被延長、認知可以被提高,但當日常生活和工作上,需要被運算處理以及被記憶理解的事物越來越多、越來越複雜,並且需要被快速、大量地提取使用時,那就不只是記憶力的問題,而是與資訊取用速度、條理梳理、記憶容量有關了!

日常生活中需要處理的事務越來越多,那就不只是記憶力的問題,而是有關記憶力容量的問題了……。圖/GIPHY

再加上短期記憶會隨著年齡增加明顯衰減,這時我們更需要借助一些外部「儲存裝置」來幫我們記住、保存更多更複雜的資訊!

美光推出高規格新一代快閃記憶體,滿足以數據為中心的工作負載

4K 影片、高清晰品質照片、大量數據、程式代碼、工作報告……在這個數據量大爆炸的時代,誰能解決消費者最大的儲存困擾,並滿足最快的資料存取速度,就能佔有這塊前景看好的市場!

全球第四大半導體公司—美光科技又領先群雄一步!除了推出 232 層 3D NAND 外,業界先進的 1α DRAM 製程節點可是正港 MIT,在台灣一條龍進行研發、製造、封裝。日前更宣布推出業界最先進的 1β DRAM,並預計明年於台灣量產喔! 

美光不久前宣布量產具備業界多層數、高儲存密度、高性能且小尺寸的 232 層 3D NAND Flash,能提供從終端使用者到雲端間大部分數據密集型應用最佳支援。 

美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示,美光 232 層 3D NAND Flash 快閃記憶體為儲存裝置創新的分水嶺,涵蓋諸多層面創新,像是使用最新六平面技術,讓高達 232 層的 3D NAND 就像立體停車場,能多層垂直堆疊記憶體顆粒,解決 2D NAND 快閃記憶體帶來的限制;如同一個收納達人,能在最小的空間裡,收納最多的東西。

藉由提高密度,縮小封裝尺寸,美光 232 層 3D NAND 只要 1.1 x 1.3 的大小,就能把資料盡收其中。此外,美光 232 層 NAND 存取速度達業界最快的 2.4GB/s,搭配每個平面數條獨立字元線,好比六層樓高的高速公路又擁有多條獨立運行的車道,能緩解雍塞,減少讀寫壽命間的衝突,提高系統服務品質。

結語

等真正能在大腦植入像伊隆‧馬斯克提出的「Neuralink」腦機介面晶片,讓大腦與虛擬世界溝通,屆時世界對資訊讀取、儲存方式可能又會有所不同了。

但在這之前,我們可以更靈活地的運用現有的電腦設備,搭配高密度、高性能、小尺寸的美光 232 層 NAND 來協助、應付日常生活上多功需求和高效能作業。

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參考資料

  1. https://pansci.asia/archives/101764
  2. 短期記憶與機制
  3. 感覺記憶、短期記憶、長期記憶  
  4. 注意力不集中?「利他能」真能提神變聰明嗎?

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猴痘疫情多國爆發,專家表示「存在隱憂」
Ash_96
・2022/06/13 ・3115字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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猴痘是什麼?

猴痘是由猴痘病毒引起的傳染疾病,主要在非洲囓齒動物間傳播,偶爾也會感染靈長類。最初是在 1958 年從實驗室的猴子身上所發現,其傳染途徑是經由動物傳染給人類,或是其他受感染的人類相互傳播,屬於人畜共通傳染病。猴痘與天花非常類似,但是相對來說較不致命。

一般來說,每年確診猴痘病例約為幾千例,且範圍侷限在非洲中部及西部,非洲以外地區感染猴痘的病例數極少,通常是具有非洲旅遊接觸史,或是在進口野生動物時一併帶入病毒所致。

為什麼猴痘突然引起全球關注?

截至 6 月 2 日的統計數據顯示,目前有 27 個非洲地區以外的國家通報病例,包括英國 207 例、西班牙 156 例、葡萄牙 138 例、加拿大 58 例、德國 57 例。雖然這些國家目前還沒有死亡通報,但全球自英國報告首例本土病例(5 月 14 日)以來,非洲以外地區的確診病例就超過了 1970 年以來的總數。有鑑於此,WHO 於 5 月 29 日發布新聞稿,將猴痘列為中度風險傳染疾病

WHO 於 5 月 29 日發布新聞稿,將猴痘列為中度風險傳染疾病。圖/Wikipedia

猴痘突然在各地爆發,讓民眾不免擔憂是否重演 COVID-19 在全球肆虐的戲碼。據病毒學專家 Jay Hooper 表示,猴痘不具備像 COVID-19 在人與人之間的高度傳染力,而且與猴痘極為類似的天花早已有治療方法(研究證實天花疫苗對於猴痘同樣具有約 85% 的保護力),所以暫時不需要太過擔心。

猴痘症狀表現有哪些?

據 WHO 表示,猴痘的潛伏期(從感染病毒到出現症狀的時間間隔)約為 6 至 16 天,自發病到痊癒約需要二至四週。猴痘與 COVID-19 的症狀都類似流感,像是發燒、頭痛、畏寒、出汗、肌肉痠痛等,但是猴痘通常也伴隨淋巴結腫大,進而在頭部和四肢產生皮膚病灶。發燒後一至三天進入皮疹期,一般來說先從臉部出疹,再逐漸擴散到其他身體部位。皮疹的型態從斑丘疹(底部扁平的病變)、小水皰(充滿液體的小皰)轉變為膿皰,約十天後結痂,二至三週後完全消失。

猴痘病毒引發之不同階段皮疹。圖/UK Health Security Agency (UKHSA)

一般來說,猴痘患者在沒有接受特別治療的情況下,可以在數週內自行痊癒。值得慶幸的是,猴痘的致死率並不算高——根據 WHO 資料顯示,約為 3% 至 6%。另外,猴痘感染者因為有皮膚病變的情形,症狀較不易被忽略;要是感染後多為無症狀的話,那可就真的難以追蹤了。

COVID-19與猴痘的差異——傳播方式

從傳播方式來看,其實猴痘並沒有 COVID-19 這麼強的感染力。COVID-19 的傳染途徑是經由空氣傳播的氣溶膠。氣溶膠微粒的大小介於 5 至 10 微米,超過 10 微米就會因重力作用沉降在物體表面,例如帶原者咳嗽,排出夾帶微量病毒的唾液微粒,懸浮在空氣之中。氣溶膠雖然夾帶的單一病毒量較飛沫傳播來的少,但是可傳播的距離較長,且病毒在微粒中又能存活一定的時間;如處在密閉空間內,滯留的氣溶膠又大幅提升了人們將病毒吸入和接觸感染的風險。

猴痘則是經由體液接觸傳染,通常是直接接觸到帶原者的體液而感染。猴痘屬於人畜共通傳染病,傳染途徑包括接觸受感染動物的血液、體液、黏膜和皮膚傷口,或是食用感染動物未完全煮熟的肉。另外,如遭到感染動物咬傷或抓傷,同樣也有可能感染。人傳人的方式則透過近距離接觸感染者體液,使猴痘病毒經由呼吸道、黏膜和皮膚傷口進入人體。

猴痘經由體液接觸傳染,食用感染動物未完全煮熟的肉有可能感染。圖/Pixabay

COVID-19 與猴痘的差異——基因組態

另外,COVID-19 新冠病毒以及猴痘病毒,在基因組態上也有差異,以下先簡單介紹 DNA 病毒以及 RNA 病毒。

COVID-19 新冠病毒屬於 RNA 病毒,因為 RNA 病毒沒有自我修正錯誤的機制,病毒存活時間也相對較短,所以有較高的突變率。當變異發生的機率提高,就有機會產生適應環境的有利變異,對病毒來說是一大優勢,但對於宿主來說就是壞消息了。這也是流感病毒在短時間內就能出現多種變異病毒株的原因;同樣的道理,當季有效的流感疫苗,很有可能因病毒突變的關係,在下一季就失去了保護作用。

猴痘與天花則同屬 DNA 病毒,DNA 病毒體積較大,可以儲存較多遺傳密碼。DNA 聚合酶本身具有修復錯誤鹼基的機制,如複製過程中出現錯誤,DNA 聚合酶可以偵測錯誤,並退回原先的步驟重新執行,也因此不太容易產生變異。基於 DNA 病毒的特點,猴痘病毒比較難在一夕之間突變為人傳人的方式。

DNA 病毒RNA 病毒
體積較大較小
對宿主仰賴度較低較高
自我複製速較慢較快
修正自我複製錯誤之能力
突變率較低較高
DNA 病毒與 RNA 病毒比較資料來源/AMBOSS

是否該施打猴痘疫苗?

世界衛生組織於 1980 年正式宣佈天花自地球上根除,並全面停止施打疫苗,使得人們對於天花的免疫力逐漸降低。如今,與天花相近的猴痘病毒現蹤,依照現在的態勢,可以推論感染猴痘的風險也許會增加。為避免猴痘傳播繼續擴散,各國的公共衛生機構都開始執行預防對策,像是維持天花疫苗庫存,以及研究針對猴痘病毒的治療方法等等。

美國疾病管制及預防中心(CDC)表示,目前美國認可的天花疫苗有兩種:ACAM200 以及 JYNNEOS;其中 JYNNEOS 也被核准為能夠有效預防猴痘的疫苗。另外,美國 CDC 也說明,最佳的接種疫苗時機是在個體暴露於猴痘病毒前;若在接觸病毒後四天內接種,仍有機會可以預防一些症狀產生;而在感染後 4 至 14 天才接種疫苗的話,僅能減緩症狀。

美國流行病學家 Andrea McCollum 表示,若是猴痘病毒大規模爆發,應採取環形接種疫苗(ring vaccination)策略,意即針對確診者身邊的接觸者進行接種,以阻斷猴痘病毒的傳播鏈。目前,確診猴痘的案例仍相對少,因此暫時不需要實施超過環形接種層級的防範措施。

結論

根據現有資料來看,如同專家學者們所說,猴痘暫時不會對人類造成太大的威脅。至於疾病爆發的由來和傳染的病因,仍有待流行病學研究和接觸者的追蹤調查結果出爐後,才會有比較詳盡的了解。追本溯源才能更有效地制定後續的對策,防止更大規模的傳播。

參考資料

  1. Max Kozlov. Monkeypox goes global: why scientists are on alert. Nature.
  2. 邱劭霽。全球猴痘病例破百,恐成下一波大爆發疾病?傳染途徑、常見症狀、如何治療一次看懂。風傳媒。
  3. 張詠晴。猴痘Monkeypox病例攀升,會成為大疫情嗎?誰要小心?。天下雜誌。
  4. 萬國華。從COVID-19 談「飛沫」對人體的健康威脅與預防。長庚醫訊,43(6)。
  5. Centers for Disease Control and Prevention. Monkeypox and Smallpox Vaccine Guidance.
  6. 許紋賓。教你簡單預防,飛沫傳染與氣溶膠傳播。降低新冠肺炎感染機率!。普印通。
  7. 衛生福利部。天花疾病介紹
  8. AMBOSS: Medical Knowledge Distilled. Viruses – Part 2: DNA vs. RNA Viruses. YouTube.
  9. BBC News。猴痘:我們可能不需要太擔心的10個理由。
Ash_96
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外交系畢業,很多人看成外文(是不是又回頭看一次? ) 常常在外向與保守的極端之間擺盪;借用朋友說的詞彙,我屬於營業式外向。 喜歡踩點甜點店和咖啡廳,大概是嚮往那種文青都會女子的感覺,或是純粹愛吃。 喜歡k-pop ,跳舞的時候會自動設定為開演唱會模式,自我催眠現在我最帥。

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陳建仁的經驗:做研究與做官,看問題有差別?
寒波_96
・2022/03/22 ・1709字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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陳建仁是公衛專家,意外成為中華民國副總統,2020 年卸任後又回到學術界,不過在此之前已經有多次當官的紀錄。身為應用科學的學者,又有擔任政府高官的經驗,切換於研究和公僕之間,讓他思索學到的事。

第一課:用受過的科學訓練,尋找影響系統的變量。

學者和官員,要考慮的層面很不一樣。研究者主要在意疾病有多嚴重,如何治療患者。部長則關心在什麼時候,如何投入資源治療,必需顧及公平、可能選項、可行性、財政預算。

陳建仁以台灣的肝炎舉例。住在偏遠地區的人,很難常常前往醫學中心,所以要設置基層小單位。針對特定疾病編列獨立的固定預算,並不明智;治療上,反病毒療程很貴,但是肝臟移植和癌症治療更是如此。另外也調整政府的決策結構,如建立長期的國際合作,來針對棘手的關鍵議題。

第二課:科學從來不足以帶來昌盛的社會,這需要的是信任、堅強的機構、社會凝聚力。

不能團結一致,便無法實施邊境管制、隔離、追蹤等有效的防疫手段。政府必需提供支持,例如補助低收入的人打疫苗、經濟支援餐廳、計程車司機等有需要的人。

第三課:傳染病和汙染,影響可以持續幾十年,長期投資能獲得回報,不過當下行動必需迅速。

2003 年 SARS 入侵,台灣剛開始沒有做好準備,損失慘重。此時於主要醫學中心訓練一批人,再分別前往各地培訓基層,各自建立組織,2 週後便讓全台灣都採用同樣的標準。以同一套標準追蹤傳染源、尋找誰到過熱點很重要。由此建立的基礎,對台灣隨後出現的流行病也頗有貢獻。

每次當官結束回到學術,陳建仁的政府經驗都使他更關注疾病的早期階段:更多的預防、更快的檢驗、更少的治療時間。通常這意味著,快速而實用的診斷,以及疫苗。

要達到目標,需要考慮公衛計畫中的經濟和政治因素。若希望讓患者有效接受治療,必需注意執行治療的地點,患者需要支付的費用,以及令患者感到不方便和不舒服的原因。

1990 年代陳建仁還是台大的年輕教授,在對抗砷汙染時,首度學到這些教訓。當時他發現飲用水中有愈多砷,癌症與心血管疾病的發病率便會愈高。

陳建仁和環境健康專家、土木工程師、地理學家、經濟學家、律師等不同專家合作,根據資訊設定管制標準,降低飲用水中許可的砷含量。他原本想的很直接,許可含量當然是愈低愈好。接著他意識到,更貴的水費,也會對健康造成影響。

這次經驗令陳建仁見識到,科學和技術在促進人類福祉上的侷限,以及跨領域合作與共同創造的必要。他感覺幸運,有這麼多機會將經驗應用於服務同胞。

我們也感覺幸運。

延伸閱讀

參考資料

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
175 篇文章 ・ 676 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。