0

5
3

文字

分享

0
5
3

來塊很 Jazz 的「聽覺乳酪蛋糕」!卡路里消耗、大腦訓練、心情愉悅一次滿足

雅文兒童聽語文教基金會_96
・2022/06/22 ・3588字 ・閱讀時間約 7 分鐘

  • 文/雅文基金會聽語科學研究中心 張殷綮 研究助理

在美國哈佛大學心理學教授平克(Steven Pinker)的眼裡,音樂不過是一塊「聽覺的乳酪蛋糕」(auditory cheesecake),對人類的生存、繁衍一點用處也沒有,只是在演化的路上被選擇出來的娛樂附屬品。然而,音樂卻承載著人類的歷史文化,具有豐富多變的形式。

在淵遠流長的時間長河下,難道音樂真的一點用武之地也沒有嗎?喔不,誤會可大了!其實音樂就像一塊生乳酪蛋糕,只要將其中的基本元素加以烹調,就能變成像是說話、唱歌般的輕乳酪和重乳酪蛋糕!高熱量會讓大腦 up up 動起來消耗卡路里,不僅會分泌多巴胺,還能強健體魄,就讓我們來告訴你關於聽覺乳酪蛋糕可能會讓你很意外的 point 吧!

享受音樂就像是吃了一塊乳酪蛋糕。圖/Pexels

音樂、說話和唱歌,就像是生乳酪、輕乳酪和重乳酪蛋糕

試著打開 Google 翻譯,請 Google 小姐唸唸看「紅鯉魚與綠鯉魚與驢」或是「紅鳳凰黃鳳凰藍鳳凰粉紅鳳凰」,你是否發現,相較於真實語言,少了那麼點韻味呢?其實,口說語言的自然語韻就蘊含著音樂成分,節律及語調不僅暗藏著溝通線索,其中的音高、節奏與音量變化所組織而成的旋律,還能夠製造情緒的張力!

音樂的發展其實和語言同步,人類約需要花費 25 到 50 毫秒來辨認不同樂器的音色,而在提取話語中每一個音節的音素,所耗費的秒數也差不多。在媽咪的子宮時,我們就透過媽咪的聲音進行聽能訓練,學著將聲音與情緒連結。

初來乍到這個世上時,我們更是保留了對於各種聲音的敏感度,直到 6 個月大時,才逐漸被身處的文化習染,偏好特定的語言與音樂表現形式,為日後的發展奠下基石。因此,我們從小講話就不像 Google 小姐平直呆板,而是能隨著自身的狀態與情緒發聲(ENT & Audiology News, 2016; Brandt et al., 2012)。

原來,一字一句,不僅是平上去入的分別,還有著音高的起伏、節奏的快慢、音量大小的變化,宛如歌唱一般。我們很自然地懂得要將「紅鯉魚與綠鯉魚與驢」的「與」放輕,也懂得在不同顏色的「鳳凰」之間稍作停頓。如果想強調某個詞彙,便會加重語氣,比如在句末把「驢」字拉長,同時拔尖聲音、提高音量。如此一來,就更能讓聽者注意到「驢」的存在——「池塘裡明明游著紅鯉魚與綠鯉魚,怎麼突然出現驢子呢?」

由此看來,音樂、歌唱和說話的核心元素似乎沒有太多不同。透過這些高低起伏的韻律、有快有慢的節奏等特徵,都能讓對方聽得更輕鬆、理解更順暢!

享受蛋糕前,大腦得要 one more two more 動起來

要感受旋律的音高與和聲變化,需要倚靠聽覺系統順利運行,但大腦這台超級電腦可沒那麼簡單。一首曼妙的舞曲通常需要結合不同的腦區互相合作,溝通往來,例如「音調」便可能同時牽涉到小腦與前額葉皮質的運作(The Kennedy Center 50, n.d.)。那麼,音樂當中許多不同的組成元素,又分別由哪些腦區協調、操控呢?

嘻哈歌手動感又富含節奏性的饒舌歌曲,平平仄仄平,自成韻律,是音樂中不可或缺的元素。不管是用手指頭輕輕叩打桌面,還是拿起鼓棒奮力向鼓面一擊,都會牽涉到小腦運動皮質的運作。從西方的古典音樂到藍調、民謠,甚至是爵士樂與搖滾樂,不同的音樂風格都有既定的模式,久而久之,人們便有了預期心理,而大腦的前額葉皮質便有偵測節奏是否規律,判斷音程、調性是否合理的功用。

然而,也正是這種機制的存在,人們對意想不到的編曲會感到驚喜,而情緒的引發又有賴於小腦伏隔核杏仁核的運作。如果要在音樂會演奏一場曲目,更是會牽涉到小腦視覺皮質感覺皮質運動皮質的同步運作,就算有譜可以偷瞄一眼,也必須練到滾瓜爛熟,讓記憶能儲存到海馬迴。畢竟,不看指揮,指揮可是會生氣的呢(The Kennedy Center 50, n.d.)! 

不同的腦區協力運作,才能對聽到的歌曲感到放鬆愉悅,甚至順利將其演奏出來。
圖/The Kennedy Center

既能像乳酪蛋糕帶來愉悅,又能像彈力帶般健腦凍齡

近來健身風氣盛行,上班族坐久了,下班都需要活絡筋骨,而音樂也像是大腦聽覺系統的健身器材,讓每一條聽覺神經更為強健、敏銳。

所謂的音樂訓練講究主動參與,是一種高強度的認知訓練,不僅講求每一個音符和表情符號都要達到有效的情緒溝通與渲染效果,還必須對聲音的細節,諸如音高、時值、音色等,保持敏銳的感受力,甚至涉及工作記憶(working memory)、執行功能(executive function)以及多重感官的整合,學會如何分辨不同的聲部,跟著主旋律,與其他歌手、樂手合作表演。每一次的練習,都是在強化耳蝸腦幹聽覺皮質間的迴路,形成一反饋系統——這就是為什麼音樂家對於聽覺訊號會特別敏感,甚至能預測音樂進行走向的緣故(Kraus & Chandrasekaran, 2010)。

在神經科學的研究中,就發現音樂家的腦波活動異於常人,不但對高音出現更明顯的反應,在偵測非語言訊號(像是嬰兒的哭鬧聲)等,反應也比未接受過音樂訓練的人強烈。大量的聽覺刺激使音樂家對於言語中的基礎頻率、時值變化、諧波組成成分,以及子音過渡到母音的起始點更為敏銳,甚至是在聽覺相關的注意力、記憶力都有較好的表現,能在嘈雜的環境中辨識語音。音樂訓練可說是練就了音樂家耳聽八方的能力,促進其聽能技巧的發展(Kraus & Chandrasekaran, 2010)。

音樂家(紅線)對高音以及嬰兒哭聲的腦波反應比未經過音樂訓練的人(黑線)來得強烈。圖/Nature

不用人人都是蛋糕師傅,純享用也可以

相信學音樂的人一定對「我沒學過音樂啦!不懂啦!」這句話不陌生。不管是樂團主唱還是合唱團員,也時常聽到對方聲稱自己不會唱歌,彷彿音樂訓練是一種標誌,是享有特權的人才能擁有的專利。

然而,生活周遭中的音樂俯拾即是,不管是戴著耳機播放自己建立的最愛清單、關注最新的歌曲排行榜,還是看電影、玩遊戲時,使人身歷其境、驚心動魄的背景音樂,或是唱卡拉 OK、參加演唱會時,不自覺的身體律動等等,都會讓人潛移默化,足以吸取對特定文化背後所富藏的音樂相關知識(Putkinen et al., 2013)。

研究更指出,早年的音樂活動可能會帶動聽能技巧注意力的發展,進而對學齡後的語言表現造成正面影響。而在電生理訊號的研究中,參與音樂活動的多寡又與 2 到 3 歲孩童對聽覺刺激反應的偵測能力相關。此時,你是不是正回想著小時候有沒有乖乖去操場跳早操,然後好好上音樂課、吹直笛呢(Putkinen et al., 2013)? 

音樂活動有助於提升聽能技巧與注意力的發展。圖/Pexels

關於聽覺乳酪蛋糕可能讓你很意外的 point

音樂的「健耳」功效也常用在聽損療育。相較於正常耳蝸有著高達 3,500 個毛細胞,能處理 20 到 20,000 赫茲間的聲音頻率,人工電子耳只有 12 到 22 個電極來處理 200 到 8,500 赫茲之間的語音頻率。

因此,配戴電子耳的人,面對較為細緻的聲音處理(如語言韻律與情緒感知)需要更大的音高變異性,才能察覺其中的分別;另外,有研究指出,在分辨中文聲調時,這些人也會遇到困難(Jiam & Limb, 2020)。

此時,在聽能復健中導入音樂便十分重要,因為許多歌曲就涵蓋大量重複、輪替的編曲技巧,不僅能讓聽損者仔細聆聽,也有說唱的機會,更能增加互動性、增強自信心、提升社交生活品質(Torppa & Huotilainen, 2019)。

人在年老時,聽覺神經的反應會逐漸下降,但根據陸續進行中的相關研究,晚期音樂的介入還是能達到終身音樂學習的效果,只是幅度較小。此外,音樂不僅有抗老化的作用,還能提高老人家參加社交活動的機會。透過節奏來帶動感官認知與運動整合,還能防止老人家摔倒(Kraus & White-Schwoch, 2017)。

此時此刻,你是不是想打開音樂軟體,盡情地享受這塊營養又美味的乳酪蛋糕呢?

參考文獻

  1. Brandt, A., Gebrian, M., & Slevc, L. R. (2012). Music and early language acquisition. Front. Psychology3:327.
  2. Garrido, C. (2016). Why does music move us? Music as auditory signals of emotion. ENT & Audiology News.
  3. Jiam, T. N., & Limb, C. (2020). Music perception and training for pediatric cochlear implant usersExpert Review of Medical Devices, 17:11, 1193-1206.
  4. Kraus, N., & Chandrasekaran, B. (2010). Music training for the development of auditory skillsNat Rev Neurosci11, 599–605.
  5. Kraus, N., & White-Schwoch, T. (2017). Music Keeps the Hearing Brain Young. Hearing Journal, 70(11), 44–46.
  6. Putkinen, V., Saarikivi, K., & Tervaniemi, M. (2013). Do informal musical activities shape auditory skill development in preschool-age children?Front. Psychol., 4:572.
  7. McCollum, S. (2019). Your Brain on Music: The Sound System Between Your Ears. The Kennedy Center.
  8. Torppa, R., & Huotilainen, M. (2019). Why and how music can be used to rehabilitate and develop speech and language skills in hearing-impaired children. Hearing Research, 380:108–122.
文章難易度
雅文兒童聽語文教基金會_96
50 篇文章 ・ 208 位粉絲
雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。

0

3
0

文字

分享

0
3
0
噗!不小心放屁了好尷尬!怎麼辦?——《有點噁的科學》
時報出版_96
・2023/09/24 ・1400字 ・閱讀時間約 2 分鐘

感官的知覺帶給我們許多體驗

我們對自己身體生理現象感到尷尬,這種感覺的來源就在於感官知覺的運作機制:一套我們大腦與外界之間的中介工具。

最明顯的感官是視覺、觸覺、聽覺、嗅覺和味覺,還有,你也可以感覺到疼痛、冷熱、時間(雖然不太準確)、加速、平穩、血液中的氧氣和二氧化碳濃度以及本體感覺(對於四肢、肌肉的運動和位置的感受)。你能不盯著腳步爬樓梯嗎?那就是本體感覺。

我們得感官帶給我們感覺。圖/pexels

這些感官訊息全都被送到大腦:一個沉默的、謎樣器官,質感和斯帕姆午餐肉一樣。你永遠看不到它,它也永遠看不到你周圍的世界,但它會分析所有這些輸入的訊息,並且創造你對自我、愛戀、快樂、痛苦、羞恥、信任、恐懼、懷疑等完整感覺。

尷尬的感覺是從何而來

在公共場合聽到自己放屁會覺得不好意思?

在公共場合聽到自己放屁會覺得不好意思?圖/giphy

這種感覺是由大腦的前扣帶迴膝皮層產生的。我們尚不了解其中的機制,但大多數心理學家都認為,羞恥感可能是為了維持社會秩序演化而來的,呈現羞恥的經典反應如臉紅、摸臉、視線向下和強制微笑,這些反應讓我們向其他人傳達訊息,表示自己明白破壞了社會常規且感到自責,因為有這樣的溝通功能進而又加強那些反應。

研究指出,表現出尷尬的人比較容易被喜歡、原諒和信任。這一定是幫助我們這種社群生物進化的有用工具,但我擔心它也會讓我們當個乖乖牌,阻礙個人獨特性發展。

感官小學堂

每個人感知世界的方式都不盡相同。聯覺(synaesthesia)是一種不尋常的感官知覺,它使一些人能夠將音樂、字母或星期幾視為顏色。其他有聯覺的人可能會將某些景象與氣味連結起來或者使某些詞語和味道產生聯繫。有一項研究發現,約 4.4% 的人能體驗聯覺。

更令人著迷的是其他動物擁有的感官,那些我們只能夢想的感知方式。狗能藉著磁感應來感測地球磁場,而且排便時往往習慣將自己的身體沿南北向磁力線對齊,牛也一樣。有些蛇有紅外線視覺,一些蜜蜂、鳥類和魚類的視力超出我們的可見光譜,能夠仔仔細細看到紫外線波頻,這意味著牠們實際上正在體驗我們幾乎無法想像的顏色。像嗑了藥一樣迷幻。

註解

  • 我們確實知道大腦中不斷有微小的電子訊號滋滋作響,這些訊號透過八百六十億個稱為神經元的神經細胞與一百兆個突觸(神經元之間的連結──每個神經元透過它們與多達一萬個其他神經元相連)、八千五百萬個非神經元神經膠質細胞來進行發送、儲存和分析。大腦每天消耗四百卡路里的熱量(占總能量消耗的20%),有趣的是,無論是全神貫注寫一本科普書籍,還是靜靜凝視燭火發呆空想,這個耗能數值都保持不變。

——本文摘自《有點噁的科學:尷尬又失控的生理現象》,2023 年 8 月,時報出版,未經同意請勿轉載。

時報出版_96
169 篇文章 ・ 33 位粉絲
出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。

0

3
1

文字

分享

0
3
1
「拜託」最好和右耳說:解密聽覺「右耳優勢」現象
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2023/09/20 ・3824字 ・閱讀時間約 7 分鐘

  • 文/謝耀文|雅文基金會 聽力師

聽覺,作為人類感知世界的重要途徑之一,一直是研究者感興趣的領域。這些年來左耳和右耳之間的聆聽差異性,逐漸受到人們關注。

2009年義大利的一項研究結果指出,當我們朝著他人的「右耳」提出請求時,往往會比較容易獲得成功。然而,有趣的是,在美國德州一所州立大學的學者卻提出了與之相異的論點,其研究指出當我們想要安慰他人時,應該靠近對方的「左耳」。這種截然相反的觀點讓人不禁追問,聽覺系統中的左右耳究竟有何不同?難道左耳和右耳聽到的聲音不一樣嗎? 

聽見聲音的奧秘

從解剖的角度來看,左耳和右耳的器官構造是對稱的(圖一)。我們的聽覺系統分為周邊和中樞兩個部分;外耳、中耳、內耳及聽神經的部分都屬於周邊,而從聽神經到大腦的區段則屬於中樞,整個聽覺系統運作是一個複雜而精巧的過程。首先,聲音最先被我們的外耳廓接收後,經過外耳道來到中耳,然後進入內耳。在內耳裡,聲音的震動被轉換為神經信號,再透過聽神經傳遞到我們的大腦,最終站則到達大腦中的覺皮質區。

當信號到達大腦時,我們才真正能夠聽到聲音。因此,正確來說,我們並不是用耳朵聽聲音,而是通過大腦來感知聲音並賦予聲音意義。

Anatomy of hearing
圖一:聽覺系統解剖圖。圖/entspecialties.com

大腦的不對稱性

多數生物的聽覺系統是對稱的,利用聲音傳到兩個耳朵的時間差和音量差,此足以應付當危險發生時,幫助留意周遭聲音的方向位置,如留意到警報聲或野獸的叫聲等做出反應。但是,人類隨著演化,大腦為了更有效率的處理複雜的聲音訊息,左腦與右腦發展出了不對稱性。

學者們普遍認為,左腦主要處理語言、邏輯推理等、而右腦則處理情緒、音樂等,說明左右大腦各有不同的優勢和專長(圖二)。正因如此,聲音進到我們的左耳和右耳時,會因負責處理的大腦半球不同,使得左耳和右耳所聽到的聲音處理上產生差異。這樣左右耳相異現象,最小在嬰兒的研究中,就被發現左耳和右耳天生對聲音的偏好有所不同。

https://topchurch.net/wp-content/uploads/2018/01/fig1-scaled.jpg
圖片二:左腦和右腦的差異。圖/topchurch.net

右耳優勢:從發現到機轉原因的探索

在聽力學上,右耳優勢是指當雙耳同時接收到語音訊息時,右耳的辨識能力優於左耳,也就是說,右耳對於聽取語音的正確率較高。最早於 1960 年代由 Kimura 教授發現。

為了解右耳優勢,研究者多透過雙耳異訊測驗 (Dichotic Listening Test)。測驗方式為讓受試者戴上耳機,左耳和右耳同時聆聽兩個不同的聲音,可能是句子或單字詞等。然後,他們被要求回想剛剛聽到的訊息,並分別判斷左耳和右耳的正確率。過往實驗結果皆顯示,聽力正常人的右耳的正確率普遍優於左耳。

根據現有的理論,這種現象可能與前述的大腦不對稱性有關。因為負責語言的區域主要位在左腦,所以右耳接收到的語音被認為多會直接傳遞到左腦,但左耳接收到的語音則是多先到右腦,然後還需藉由胼胝體將語音再跨傳至左腦去處理(圖三)。因此左耳聽到的聲音,需要多出這幾毫秒的時間差才會抵達左腦,使得右耳於生理上具備了先天利勢,能更快速且有效對語音進行辨識,造就右耳優勢。

https://almerja.net/medea/images/Capture_629.jpg
圖三:右耳接收到的語音直接傳到左腦處理,但左耳接收到的語音需先傳到右腦,再經由胼胝體跨傳到左腦去。圖/almerja.net

「右耳優勢」會隨著年齡改變

右耳優勢在正常聽力的成年人並不十分顯著。根據文獻,差異在 3-5% 以內。然而,在幼齡兒童身上,小時候右耳優勢相對較為顯著。過往有研究指出約要到 11 歲以後,隨著聽覺系統成熟後,兒童的表現才會接近成年人。

當研究對象轉向年長者時,普遍認為年長族群的表現會差於相對年輕的族群。然而,很多研究發現,當年齡增加,雙耳會有不等速的下降,通常左耳的正確率下降幅度會顯著高於右耳(圖四)。

意旨右耳優勢其實是源自於左耳的能力衰退,因此著名學者如 Jerger 等人,也將此現象稱作「左耳劣勢」。在台灣,陳小娟教授 2015 年的研究同樣指出,年長族群受試者中高達 95% 的人有左耳劣勢,但左耳下降的幅度個別差異很大。

一張含有 行, 圖表, 繪圖, 文字 的圖片

自動產生的描述
圖四:不同年齡族群於雙耳異訊測驗中,聽句子的百分比分數,紅色為右耳,藍色為左耳,詳細內容請見 Jerger J 等人 (1994)。圖/hearingreview.com

推論年長者左耳表現下降的成因中,與大腦中的「胼胝體」有關。因胼胝體功能是讓左右腦的訊息相互交流,所以當隨著年齡增長,胼胝體也會跟著受老化的影響,從而使左右腦間的訊息傳遞變得不夠高效,導致雙耳差異加劇。

右耳優勢的影響與意義

1. 聽覺中樞處理能力

不論年長者或兒童,當發現右耳優勢非常顯著時並非好事。根據美國聽力學會 2010 指引提出,當右耳優勢過於明顯或是缺乏右耳優勢時,被認為可能是聽覺中樞處理異常的指標,可能暗示著聽覺中樞系統老化衰退或是未發育成熟。

聽覺中樞處理異常最直接的影響可能是,明明聽得見聲音但卻聽不清楚。尤其在吵雜環境聽得更不理想。對於兒童來說,會阻礙其學習注意力,導致課堂上無法專心,或是把旁人的話當成耳邊風,導致學習困難,進而需要一些額外的聽覺輔具介入和教學策略來輔助。

2. 電子耳的植入耳選擇

對於聽損受損程度較嚴重的人來說,如果助聽器效益有限時,需評估電子耳的使用,然而選擇哪一耳植入電子耳也是有差別的。以色列的研究團隊指出,如果雙耳的聽力和結構相似的狀態下,他們發現右耳電子耳的語詞聽辨表現也有統計上優於左耳的情形,說明右耳優勢現象可能會對電子耳預後產生些影響。因此在左右耳條件相似的前提下,或許能做為選擇植入耳時的參考因素之一。

3. 1+1<2 助聽器選配

對於有聽力損失的人來說,使用助聽器雖能幫助矯正聽力,但當雙耳差異過大時,臨床上有些人戴助聽器,只會覺得助聽器聽起來很吵不清楚,或者更精確來說,會發現只戴單邊助聽器,居然比雙邊一起戴聽得更清楚;這樣的雙耳較不理想的表現,學術上被稱為「雙耳干擾」,意旨無法發揮 1+1>2 的雙耳效益;根據 2017 年的研究指出,雙耳干擾出現在將近 17% 的成年人。因此若留意到自己有聽沒有懂,或是用單耳聽比雙耳還要好時,可能不是錯覺。

4. 提升成功率的溝通小秘訣

雖然多數的右耳優勢研究是在受控的實驗室中進行,但有一項來自義大利的研究很不一樣,他們是在一間喧鬧的迪斯可舞廳進行。在這個實驗中,研究人員特意對 176 名參與者的左耳或右耳說話,然後詢問他們是否可以提供香菸。結果出乎意料,當朝著右耳提出請求時,88 名參與者中有 34 名同意提供香菸,但當朝著左耳提出請求時,只有 17 名參與者答應。這樣的結果或許也讓我們有理由相信右耳優勢在現實生活中能提供實質幫助,所以下次當我們需要與他人溝通重要的事情時,除了考慮時間、地點、環境等因素,或許也可以考慮面向哪個耳朵說話,這可能有助於提升溝通的成功率。

總結來說,左右耳各司其職,其中右耳被認為對語音的訊息處理較有效率,左耳則是對於非語音(如情緒、音樂)的訊息較敏感,這樣的差異反應出左右大腦的處理上各有所長,進而造就我們在聽取語音時的右耳優勢。然而,在成熟的聽覺系統中雙耳落差並不明顯,若當雙耳都聽得好時,才能最佳化我們的聽覺表現。因此建議要了解個別耳朵的聆聽狀況,並於發現問題時積極尋求耳鼻喉科醫師或聽力師諮詢,才能幫助後續聽力診斷,找出合適的處遇辦法。

參考資料

  • 陳小娟. (2015). 雙耳異訊測驗材料對於不同年齡者聆聽表現的效應. 中華心理學刊, 57(1), 27-43.
  • American Academy of Audiology(2010). Clinical Practice Guidelines: Diagnosis, Treatment and Management of Children and Adults with Central Auditory Processing Disorder.
  • Henkin, Y., Swead, R. T., Roth, D. A., Kishon-Rabin, L., Shapira, Y., Migirov, L., Hildesheimer, M., & Kaplan-Neeman, R. (2014). Evidence for a right cochlear implant advantage in simultaneous bilateral cochlear implantation. The Laryngoscope, 124(8), 1937–1941. https://doi.org/10.1002/lary.24635
  • Henkin, Y., Taitelbaum-Swead, R., Hildesheimer, M., Migirov, L., Kronenberg, J., & Kishon-Rabin, L. (2008). Is there a right cochlear implant advantage?. Otology & neurotology : official publication of the American Otological Society, American Neurotology Society [and] European Academy of Otology and Neurotology, 29(4), 489–494. https://doi.org/10.1097/MAO.0b013e31816fd6e5
  • Jerger J. The remarkable history of right-ear advantage. Hearing Review. 2018;25(1):12-16.
  • Jerger, J., Chmiel, R., Allen, J., & Wilson, A. (1994). Effects of age and gender on dichotic sentence identification. Ear and hearing, 15(4), 274–286. https://doi.org/10.1097/00003446-199408000-00002
  • Kieth, R. W., & Anderson, J. (2007). Dichotic listening tests. In F. E. Musiek & G. D. Chermak (Eds.), Handbook of (central) auditory processing disorders, vol. 1: Auditory neuroscience and diagnosis . San Diego, CA: Plural.
  • Kimura D. (2011). From ear to brain. Brain and cognition, 76(2), 214–217. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2010.11.009
  • Marzoli, D., & Tommasi, L. (2009). Side biases in humans (Homo sapiens): three ecological studies on hemispheric asymmetries. Die Naturwissenschaften, 96(9), 1099–1106. https://doi.org/10.1007/s00114-009-0571-4
  • Mussoi, B. S. S., & Bentler, R. A. (2017). Binaural Interference and the Effects of Age and Hearing Loss. Journal of the American Academy of Audiology, 28(1), 5–13. https://doi.org/10.3766/jaaa.15011
  • Sim, T. C., & Martinez, C. (2005). Emotion words are remembered better in the left ear. Laterality, 10(2), 149–159. https://doi.org/10.1080/13576500342000365
  • Sininger, Y. S., & Cone-Wesson, B. (2004). Asymmetric cochlear processing mimics hemispheric specialization. Science (New York, N.Y.), 305(5690), 1581. https://doi.org/10.1126/science.1100646
雅文兒童聽語文教基金會_96
50 篇文章 ・ 208 位粉絲
雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
瀕死大腦的最後波紋——人生跑馬燈的科學證據?
YTC_96
・2023/08/09 ・2578字 ・閱讀時間約 5 分鐘

最後波紋。圖/imdb.com

JOJO 的奇妙冒險中,西撒.安德里歐.齊貝林臨死前的「最後波紋」代表著生者最後的思念與力量,是讓 JOJO 粉痛哭流涕的名場景。最後的波紋看似只是作者荒木飛呂彦大師的創作,沒想到神經科學家記錄了瀕死的人類大腦的活動,發現死亡的當下出現有節律的高頻波紋。這些波形和做夢、記憶回憶以及冥想期間發生的腦電圖相似,也彷彿說明最後的波紋是真的存在!

此外,據說人在彌留時能瞬間看到過往的種種回憶,就像人生跑馬燈般快速回顧一生。這些在生死間徘迴所產生的不可思議現象一直是科學家們感興趣的議題。究竟心臟停止後的瀕死狀態(near-death experience (NDE))和大腦活動與意識狀態的關係是什麼?大腦在瀕死狀態時發生了什麼?這是否又能解釋人生跑馬燈的現象呢?

神秘的瀕死經驗

根據瀕死經驗科學研究的奠基者,且有瀕死經驗科學研究之父之稱的布魯斯.葛瑞森醫師(Bruce Greyson),瀕死經驗是一個深刻的主觀心理經驗,通常發生在接近死亡的人身上,處於嚴重的身體,或情緒危險的情況下。這種體驗超越個人自我的感覺,是一種神聖或更高原則的結合。包括脫離身體、漂浮的感覺、完全的寧靜、安全、溫暖、絕對溶解的體驗和光的存在。又甚至可能經歷包括痛苦、空虛、毀滅和巨大空虛的感覺[1-3]

瀕死體驗中反復出現的常見元素是看到一條黑暗的隧道,經歷明亮的燈光,寧靜祥和的感覺。該圖為荷蘭畫家耶羅尼米斯·波希 (Hieronymus Bosch) 的Ascent of the Blessed。圖/wikimedia

即時記錄瀕死的人類大腦活動

過去認為心臟停止後大腦是低活動的狀態,直到約 15 年前左右(西元 2009 年),才記錄到死亡前電流激增(end-of-life electrical surges (ELES))的現象。 但這些紀錄僅來自回溯瀕死期間的測量值,並不是即時記錄臨終患者腦電圖[4]

大約 10 年前,密西根大學研究員吉莫波吉金(Jimo Borjigin)和其團隊進行老鼠實驗,發現在心臟停止後的前 30 秒,gamma 振盪與 alpha 和 theta 之間的相位耦合在大腦皮質與心臟,以及大腦前端和後端的連接性有增加的現象。這些神經振盪原本都只存在於清醒的生物上,但在瀕死狀態下,這些高頻神經生理活動卻超過了清醒狀態下的水平[5]。 這也說明了在動物在臨死前可能經歷了特殊的體驗。

第一次在人類大腦進行從瀕死到死亡過渡階段的連續腦電圖記錄,則在去年 2 月發表在「老化神經科學前沿」( Frontiers in Aging Neuroscience)。愛沙尼亞塔爾圖大學的勞爾維森特(Raul Vicente)博士及其同事使用連續腦電圖檢測一名 87 歲的患者癲癇並同時進行治療。雖然很遺憾,最後患者心臟病發作並去世了,但他們測量了死亡前後 900 秒的大腦活動,並調查心臟停止跳動前後 30 秒內發生的情況。結果發現,就在心臟停止的前後,出現了 gamma 振盪、theta 震盪、alpha 震盪以及 beta 神經震盪的變化。這結果就和之前的老鼠實驗相當類似[6]

在瀕死狀態下,這些高頻神經生理活動卻超過了清醒狀態下的水平。 這也說明了在動物在臨死前可能經歷了特殊的體驗。圖/ Pixabay

瀕死之際大腦活動激增能否解釋人生跑馬燈?

雖然以上的研究說明,人在死亡前大腦會產生類似清醒狀態時才有的腦波反應,但這些證據並不足以證明人生跑馬燈的存在。為了證實這個現象的可能性,之前提到進行老鼠實驗的吉莫波吉金(Jimo Borjigin)在人類使用相同的計算工具來分析腦電圖信號,並關注腦電圖功率的時間動態、低頻和高頻振盪之間的局部和遠程相位-振幅耦合,以及所有頻段的功能性和定向大腦皮質連接。簡單來說,就是想要知道瀕死時人類大腦和意識以及認知功能相關的腦區是否產生變化。

他們對四位已陷入昏迷的病人進行紀錄,在死亡前,兩名在前額和中央皮質區出現廣泛的 beta 和 gamma 波增加。這兩名病人隨後出現了顳葉中反復出現的大型 beta 和 gamma 波活動,並涉及到體感皮質(somatosensory cortex, SSC)。高頻 gamma 波的振幅與慢速 beta 波的相位之間的關聯是發生在背外側前額皮質(dorsolateral prefrontal cortex)和體感皮質之間。更值得注意的是,gamma 波激增的位置是在和意識緊密相關,由顳葉-頂葉-枕葉皮層組成的後皮質熱區(posterior cortical hot zone)[7]

一名 24 歲昏迷婦女在移除呼吸器後的的腦電圖變化。
S1:該婦女有呼吸器維持生命,因心臟驟停引起缺氧損傷。
S2: 開始時移除呼吸機,此時出現高頻和高振幅活動。
患者的最後一次心跳發生在右側的 S11 末尾。圖/National Library of Medicine

受限於道德倫理以及醫學技術,科學家們無法直接驗證瀕死大腦產生的腦波狀態是否就是產生瀕死經驗。但至少能確定的是,哺乳動物的大腦可以在瀕死時產生與增強的意識處理相關的神經關聯。

結論

《論語‧先進篇》子曰:「未知生,焉知死?」雖然孔子曾說,活人的事情道理都還不明白,又怎能清楚死亡是怎麼一回事呢?但探討人在生死間徘徊的現象不僅僅是一個科學問題,更代表著意識研究、臨床應用和倫理議題的突破。

透過更精細且長時間的腦電波紀錄追蹤,有許多證據觀察到在人們跨越生死那一瞬間,大腦會試圖做最後的掙扎。人生在世短短數十載,轉眼間便煙消雲散,瀕死的大腦在跨越生與死那鴻溝之前的體驗也是人生謝幕前的最後一次演出。

從瀕死經驗探討人性的電影-別闖陰陽界(Flatliners)。圖/IMDB

參考資料

  1. Greyson, B. (2000). Near-death experiences. In E. Cardeña, S. J. Lynn, & S. Krippner (Eds.), Varieties of anomalous experience: Examining the scientific evidence (pp. 315–352). American Psychological Association.
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Bruce_Greyson
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/Near-death_experience
  4. Chawla, L. S., Akst, S., Junker, C., Jacobs, B., and Seneff, M. G. (2009). Surges of electroencephalogram activity at the time of death: a case series. J. Palliat. Med. 12, 1095–1100. doi: 10.1089/jpm.2009.0159
  5. Borjigin, J., Lee, U. C., Liu, T., Pal, D., Huff, S., Klarr, D., et al. (2013). Surge of neurophysiological coherence and connectivity in the dying brain. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 14432–14437. doi: 10.1073/pnas.1308285110
  6. Vicente R, Rizzuto M, Sarica C, Yamamoto K, Sadr M, Khajuria T, Fatehi M, Moien-Afshari F, Haw CS, Llinas RR, Lozano AM, Neimat JS and Zemmar A (2022) Enhanced Interplay of Neuronal Coherence and Coupling in the Dying Human Brain. Front. Aging Neurosci. 14:813531. doi: 10.3389/fnagi.2022.813531
  7. Xu G, Mihaylova T, Li D, Tian F, Farrehi PM, Parent JM, Mashour GA, Wang MM, Borjigin J. Surge of neurophysiological coupling and connectivity of gamma oscillations in the dying human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 May 9;120(19):e2216268120. doi: 10.1073/pnas.2216268120.
YTC_96
9 篇文章 ・ 14 位粉絲
從大學部到博士班,在神經科學界打滾超過十年,研究過果蠅、小鼠以及大鼠。在美國取得神經科學博士學位之後,決定先沉澱思考未來的下一步。現在於加勒比海擔任志工進行精神健康知識以及大腦科學教育推廣。有任何問題,歡迎來信討論 ytc329@gmail.com。