壓力、過勞加速大腦老化——定期測驗腦年齡，守護腦部健康

臺灣的經典偶像劇《薰衣草》完結多年，片頭曲依然深植人心：「♪ 記憶是陣陣花香／♪ 我們說好誰都不能忘～」^[1]〈花香〉的音律撩起劇情回憶，歌詞所述也真有幾分科學根據。當人將特定線索與學習的內容連結，便能在睡覺時以此線索鞏固對該內容的印象，即標的記憶再活化（targeted memory reactivation）。氣味和聲音，都曾被證實是有效的線索。^[2]只是進一步探討如何運用氣味強化記憶的臨床試驗，沒分送浪漫的瓶裝薰衣草，倒是散發出玫瑰香氛的甜美氣息。

單字測驗

德國佛萊堡大學（University of Freiburg）的研究團隊，在大猩猩實驗編輯器（Gorilla Experiment Builder）這個雲端平台上，建立了線上教學課程。讓以德文為母語，且對日文一竅不通的受試者，學習日文單字。內容條列的 40 組德、日雙語對照詞彙，其涵蓋 20 組名詞，以及各 10 組的動詞與形容詞。兩種語言的每個單字，都超過兩個音節。日語方面，採用羅馬拼音，沒有平假名、片假名或漢字。測試香氛如何幫助記憶的數次期中和期末考，試題範圍皆限於此詞彙對照表。^[2]

分組聞香

這個研究的目的看似簡單，但是並非有鼻有腦，就能盛情參與。受試者不僅不可健忘、失眠或是嗅覺欠佳；聞香前 24 小時，還不得飲酒或使用鎮靜藥物。起先篩除條件不符的報名者，得到 195 名介於 18 至 35 歲之間的人受試。從走完整個臨床試驗的 183 人中，再扣掉某些未照規定聞香者，最後僅分析165份數據。^[2]

受試者於頭3天學習、睡覺並參加期中考；結束學習階段後，在第 4、10 和 31 天，則各有 1 次期末考。此外，第 2、3 及 4 天，需額外填寫睡眠品質問卷。（如圖。）依照不同的聞香條件，他們被分為下列 4 組：^[2]

1. 無香組（N）：全程呼吸一般空氣的對照組。^[2]
2. 學習暨睡眠組（LS）：在花香中，背單字與睡覺。^[2]
3. 學習暨測驗組（LT）：於背單字和考試時，享受花香。^[2]
4. 學習、睡眠暨測驗組（LST）：背單字、睡覺及考試的三個階段，都有花香繚繞。^[2]

分裝香氛

知名作家張愛玲曾寫道：「娶了紅玫瑰，久而久之，紅的變了牆上的一抹蚊子血，白的還是『床前明月光』；娶了白玫瑰，白的便是衣服上的一粒飯粘子，紅的卻是心口上的一顆硃砂痣。」^[3]臨床試驗力求公平精確，也不容三心二意。就怕像談感情做選擇，惹出不必要的變因。此研究統一採用美國綠葉牌（Greenleaf）玫瑰香氛袋，從一而終，一勞永逸。^[2]

莎翁說，玫瑰換了名字，依然芬芳。^[4][註]同理，香氛袋改變包裝，本質依然，氣味也應該不受影響。每個受試者都領到 3 只茶包，上頭以德文寫著「學習」、「睡眠」和「測試」，代表分別使用的時段。依據各組聞香的安排差異，有些茶包填入香氛內餡，其他的則塞把碎紙充數。比方說，LS 組考試的時候不聞香，他們的「測驗」茶包，就甭想有味道。^[2]

增強記憶

2023 年 2 月的《科學報告》（Scientific Reports）期刊上，德國研究團隊表示，在學習、睡眠和測驗時，都沉浸於玫瑰香氛之中的 LST 組受試者，比其他幾組多記得 8.5% 的單字。也就是說，暴露於玫瑰花香 3 天 3 夜以上，的確會增強記憶。儘管目前還不曉得，繼續下去到第幾天效果會到達極限，也不清楚香氛助長的記憶能維持多久，他們認為這無疑是個經濟實惠，且適用於日常生活的學習技巧。^[2]

備註

《羅密歐與茱麗葉》第二幕第二場的臺詞原文：「What’s in a name? That which we call a rose, by any other word would smell as sweet.」^[4]

參考資料

1. 滾石唱片 ROCK RECORDS（21 JUN 2012）「許紹洋Ambrouse Hui【花香】台視、三立偶像劇『薰衣草』片頭曲 Official Music Video」YouTube.
2. Knötzele J, Riemann D, Frase L, et al. (2023) ‘Presenting rose odor during learning, sleep and retrieval helps to improve memory consolidation: a real-life study’. Scientific Reports, 13, 2371.
3. 張愛玲〈紅玫瑰與白玫瑰〉白鹿書院公益圖書館（Accessed on 14 FEB 2023）
4. Shakespeare W. ‘Romeo and Juliet, Act 2, Scene 2’. myShakespeare. (Accessed on 14 FEB 2023)

試著想像以下情境：你是一名身負重任的警官，正為了揪出一起重大罪案的真凶而焦頭爛額。幸運的是，案發現場正好有兩位目擊證人，也許可以提供成為破案關鍵的口供及指證；不幸的是，案發當時他們的意識都不甚清醒——一位吸了大麻茫茫然，另一位喝了酒醉醺醺。最棘手的情況發生了，當兩人給出的情報有出入，呼麻仔和醉鬼，你到底該相信誰？

以上情境純屬假想，但在犯罪最前線，大部分涉案者有相當高的機率，都處在藥物或酒精的作用下。因此，探究酒精和常用的藥物（如大麻）怎麽影響人的認知功能，尤其是記憶力，便是科學家非常感興趣的課題。

大麻，不止讓你又嗨又飄飄然

事先聲明，大麻在台灣可是二級毒品，不管是意圖製造（沒錯，種也不行）、運輸、販賣、施用都是違法的哦！不過在荷蘭、捷克、加拿大、美國科羅拉多州等地，在法律規範內使用、吸食大麻是合法的。

大麻含有四氫大麻酚（Tetrahydrocannabinol，THC）及大麻二酚（Cannabidiol，CBD）兩種大麻素（Cannabinoids）。前者具有精神活性，是讓人又嗨又飄飄然的迷幻成分；後者則不具精神活性，因此沒有精神作用，但可以緩解肌肉疼痛、焦慮和癲癇等症狀。使用上有疑慮，但又兼具醫療價值的特性，讓大麻成為爭議的主角。

大麻該不該合法化，不是今天的重點，但我們還是可以瞭解一下大麻如何影響記憶能力。記憶的過程，包含了編碼（Encoding）、儲存（Consolidation）和檢索（Retrieval）；檢索提取記憶又可分成回憶（Recall）和再認（Recognition）兩種。回憶指的是沒有任何線索之下，靠自己回想尋找相關的記憶；再認則是經由接收到的外在刺激，去辨識、檢驗這些刺激項目是不是已經編碼、儲存的記憶。過去研究指出，吸食大麻者不管在回憶或再認上，準確率都有所降低，甚至可能出現不實的記憶。這可能與大麻促進人的精神活動，造成不相關的聯想所致。

酒精，可以ㄎ一ㄤ到讓你忘光光

相較於大麻，酒精飲品可謂隨處可見，年滿十八到附近的超商就可以取得，完全合法。喝醉不僅降低衝動行為的閾值、讓人變得 ㄎ一ㄤ ㄎ一ㄤ der，酒精裡的乙醇分子也會阻礙大腦中的神經傳導物質，干擾記憶形成的過程。

一般而言，血液酒精濃度（Blood Alcohol Concentration）越高，記憶損害的情況越嚴重。從片段式的斷片（Fragmentary blackouts），即在回憶某個事件時出現部分缺失，到徹底忘記、即使被給予提示也想不起整個事件的完全斷片（En bloc blackouts），都可能隨著酒醉程度提高而發生。

科學家怎麼做研究？到「咖啡館」和酒吧堵人啊！

無獨有偶，兩份在丹麥進行的研究，為了測試大麻和酒精對記憶力的影響，進行了類似的實驗（以下稱為大麻實驗及酒醉實驗）。研究者都將受試者分成「清醒組」跟「受大麻／酒精影響組」，並讓這兩組人看完一部犯罪現場的短片後，測試他們記憶能力的差異。

為了找到充足樣本數的受試者，研究者不約而同地到「咖啡館」和酒吧堵人。酒吧賣的是酒，可以找到酒醉程度不一的受試者，這點毋庸置疑；但在荷蘭，咖啡館（coffee shop）賣的可不是咖啡，而是可以合法購買和體驗大麻的場所。

兩項實驗的大致流程相似，但在細節設計上不同。大麻實驗中，受試者在看完影片後，會先完成一個數獨遊戲，再當場由研究者進行記憶能力的問題測試；影片內容是一起發生在超商的搶劫案。在酒醉實驗中，受試者觀看的是一部肇事者視角的入屋盜竊案影片，並在三到五天後，才會收到針對記憶能力的問卷，自行在清醒的狀態下完成測試。

此外，研究者能用呼吸測醉器算出血液酒精濃度，將受測者定義為清醒組、中度醉酒組和高度醉酒組；但大麻的用藥程度無法直接透過儀器測得，因此研究人員只能以受試者回報的劑量，來判斷有無受大麻影響，並依此分成兩大組別。

呼麻仔 vs 醉鬼的記憶力大 PK！

• 第一回合：沒有提示的回憶試驗

兩項實驗的第一階段，都是在不提供任何提示線索之下，要求受試者自由不受限地去盡可能回憶、描述有關影片的所有細節。

不出意料的，受大麻／酒精影響組所能回憶的正確細節，明顯比清醒組來得少。不過大麻實驗中，使用劑量並沒有和記憶細節的錯誤率有顯著相關；酒醉實驗中，血液酒精濃度越高，記憶的完整程度與準確率就越低，比起清醒組，記憶的正確細節少了 33%。

• 第二回合：有提示的人像辨識或問題試驗

大麻實驗的第二階段，是一連串有提示的問題，以及偵察中常出現的經典場景——讓嫌疑犯排排站，再由目擊證人從中找出真凶的列隊指認（Lineup identification）。研究人員提供一系列人像照片，讓受試者找出混雜其中的超商搶劫犯。在酒醉實驗中，受試者則必須回答「肇事者是怎麽進到屋內？」「他偷了哪些東西？」等等具有提示性的問題。

實驗結果發現，清醒的人和有抽大麻的人，在列隊指認中表現並沒有顯著差異。這説明在再認的記憶檢索能力上，即使受大麻影響，受試者也不會出現錯判犯人的傾向。

酒醉實驗中，在有提示的情況下，酒醉組記得的正確細節率，與清醒組的差異縮減至 21%。研究人員原本假設存在酒精短視現象（Alcohol myopia），即在酒精影響下，人只會專注於特定事物上，只記得事件重點而非周邊細節。但測試顯示，醉酒的受試者甚至在被問起影片中的關鍵（例如被偷走的是一臺筆電），也想不起來。有些高度醉酒者還出現記憶偏誤，犯人明明是用開鎖器進屋，受試者卻回答使用的是撬棍。

針對這樣的情形，研究者提出兩個可能的解釋：一是受試者因酒醉出現了片段式斷片，所以編造了不實的細節；另一種可能是，受試者受到來源混淆（Source confusion），把影片中出現的元素與其他偶發事件混淆，造成記憶扭曲。

最終的獲勝者是誰？

就記憶能力測試大比拼結果來看，呼麻仔的記憶可信度似乎比酒鬼，稍微高那麽一點點。不過這兩項實驗到底還是存在差異與局限，不可以如此簡單粗暴地斷言。大麻實驗中，礙於倫理和操作困難，研究人員無法得到精確的大麻使用劑量，以及使用大麻後與進行記憶測試之間的時間差；而酒醉實驗使用回收問卷，而非當場驗收的方式，也可能造成受試者自行回答時出現的偏誤。

雖然這兩項研究都各有各的限制，但因為所有受試者，都是在沒有實驗人員干預的自然情況下攝入大麻或酒精，所以比起過往的室內實驗，更貼近真實世界中的情況。而兩項實驗的有趣結果，也為大麻和酒精如何影響人的記憶能力，提供了可以繼續發想深究的方向。

延伸閲讀

酒精在身體裡，到底發生了什麼事？關於酒科學的十個問與答！

大麻究竟有多可怕？

參考資料

1. Effects of cannabis on eyewitness memory: A field study
2. The Effects of Alcohol on Crime‐related Memories: A Field Study
3. 透視大麻 1》多圖帶你認識「亦正亦邪」的大麻
4. 血液酒精濃度

請你回想一下，上一次手寫是甚麼時候？我猜大部份人應該都是在簽名的時候吧。現代人在螢幕或鍵盤上打字的時間，已遠遠超過手寫，而這讓一些學校單位也在思考，是否要用打字訓練來替代傳統的手寫課程，畢竟隨著電子產品的普及，未來人們手寫的機會只會越來越少。

儘管手寫逐漸被電子產品的便利性所掩蓋，但近期發表在 Psychological Science 上的研究顯示，用打字替代手寫的想法或許得再緩緩，因為手寫對於人們在學習上有明顯的幫助（Wiley et al., 2021）。接下來讓我們一起看看，手寫對人的學習究竟有何幫助～

手寫的好處——增強記憶、閱讀和寫作能力

研究人員讓 42 位成年志願者從頭開始學習阿拉伯字母，而這些志願者會被分成三個學習組：書寫組、打字組和影片觀看組。

研究人員通過給志願者們阿拉伯字母的圖像與發音來讓他們學習。在介紹完每個字母後，三組人將以不同的方式學習他們剛剛看到和聽到的內容。影片觀看組在螢幕上看到一個字母的閃光後，必須說出這是否為他們剛剛看到的那個字母；打字組必須在鍵盤上找到這個字母；書寫組則必須用筆和紙抄寫這字母。

各小組的人在經過六次的訓練後，都能認出這些字母，並且在測試時很少犯錯。但是書寫組學習的速度比其他組更快，其中一些人甚至只需訓練兩次就能記住這些字母。

接下來，研究人員想知道這些人應用字母的能力如何。雖然他們都能認出這些字母，但是否有人能真正地使用它們嗎？例如對這些字母的記憶能維持多久、是否能用這些字母來拼寫新單詞與辨識陌生的單詞，甚至用它們來進行簡單的閱讀與寫作？測試結果顯示，針對上述的能力，書寫組有著明顯的好表現，有些人甚至已達到運用該文字的初級能力。

「這個結果告訴我們，儘管所有組別都能記住並識別字母，但手寫訓練在應用字母的各項能力上不僅都是最好的，而且他們達到這個目標的所需時間最少。」該研究的主要作者、北卡羅來納大學的認知科學家 Robert Wiley 如此說道。

雖然 42 人並不是很大的樣本數，但這個研究的結果仍顯示紙筆在學習中的重要作用。手寫不僅能提升記憶，也能增進閱讀和寫作的能力。事實上這個研究的部分結果已有其他研究的驗證，今年 3 月發表在 Frontiers in Behavioral Neuroscience 上的研究就顯示，比起在平板電腦上記錄資訊的大學生，在紙質筆記本上記錄的大學生不僅對資訊的記憶更久，回憶起資訊詳細內容的能力也更強（Umejima et al., 2021）。

延伸閱讀：一筆一劃在紙本上做紀錄，不只文青還能記憶清晰！

為何書寫能增強學習能力？

那麼為什麼用筆在紙上書寫，能增加人的記憶、閱讀和寫作能力呢？其實這與大腦皮質的功能區活化有關。

科學家通過研究已知人類大部分的心智活動，從視覺、聽覺，到語言、思考、記憶、決策等複雜認知功能，主要由大腦皮質所負責，而不同的功能也由不同區域的皮質所控制。當大腦要執行複雜的認知功能，這些功能區並非各自為政，而是彼此緊密地配合。越複雜的認知功能，就需要越多的功能區一起配合。雖然越多功能區參與表示該認知功能的難度較高，人在學習該能力時也較困難。但同樣地，越多功能區的參與，就能讓學習該能力的過程更穩固與全面。在實務上我們能藉由觀察大腦皮質功能區的神經元是否活化，來判斷該功能區是否有參與認知活動的學習。

研究顯示，比起看電腦螢幕學習，手寫不僅能增強書寫功能區的神經元活動，也會增進初級運動皮質區、影像視覺化區、語言中樞區、閱讀寫作區和海馬迴的神經元活動（Umejima et al., 2021）。也就是說，手寫對於大腦功能區的活化非常全面。從負責記憶和導航的海馬迴到閱讀與寫作功能區，這些都在手寫的當下被活化。因此對大腦而言，手寫可不簡單。從空間動作、記憶回顧、語言反饋、閱讀理解到寫作輸出，都能藉由手寫這個看似簡單的動作得到強化與深化。也因此手寫對於學習的幫助比起使用電子產品更全面。

雖然上兩篇提到的研究對象都是成年人，不過研究人員認為，手寫對於孩童的學習應該也有幫助。而根據 2017 年發表在 Current Directions in Psychological Science 上的研究顯示（James et al., 2017），未識字的孩童在手寫學習字母的過程中，大腦中的閱讀與寫作功能區也會活化。雖然該研究並未測試孩童在手寫後的閱讀與寫作能力是否提升，但仍顯示手寫對於孩童學習過程的重要性。

「家長和教育工作者的問題是，為什麼我們的孩子要花時間練習手寫？如果你練習手寫，你會成為一個更好的手寫者，但既然現代人們手寫的機會少了，那麼還有必要進行嗎？這個提問背後的真正問題是：手寫對於孩子有好處嗎？我們發現答案是肯定的，手寫能增進孩子們的拼寫、閱讀和理解能力。」該研究的高級作者、約翰霍普金斯大學的認知科學家 Brenda Rapp 如此說道。

綜合以上結果來看，手寫對於學習可謂好處多多，因此要將紙筆和手寫從教育中去除，可能不是明智的選擇。不過研究人員們也強調，這並非否定電子產品對於教育的重要性，畢竟隨著時代趨勢，打字訓練也很重要。而且電子產品的便利性不僅能提供教育更多元化的選項，也能減少紙本佔空間與浪費資源的問題。但手寫不該是站在電子產品的對立面，相反的，手寫對於輔助電子產品的學習有著很大的幫助。這告訴我們，隨著科技與時代的進步，有些東西仍不能輕易捨棄。

因此下一次你有甚麼特別想學習或記錄的事情，不訪拿起紙筆手寫吧。這樣不僅能增加記憶與學習，也能提升你的創造力。而在這個電子產品充斥的時代，手寫也更顯事物的珍貴與你對事物的重視。

參考資料

1. Wiley RW, Rapp B. The Effects of Handwriting Experience on Literacy Learning. Psychol Sci. 2021 Jun 29:956797621993111.
2. Umejima K, Ibaraki T, Yamazaki T, Sakai KL. Paper Notebooks vs. Mobile Devices: Brain Activation Differences During Memory Retrieval. Front Behav Neurosci. 2021 Mar 19;15:634158.
3. Human brain
4. James KH. The Importance of Handwriting Experience on the Development of the Literate Brain. Current Directions in Psychological Science. 2017;26(6):502-508
5. Hand-writing letters shown to be best technique for learning to read