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學習沒有「關鍵期」,現在開始就不晚

果殼網_96
・2013/06/20 ・4936字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

成年人大腦的可塑性,遠遠超過我們過去的認識。如果掌握了正確的方法,你也能像兒童一樣學習。

如果你已經36歲,你很可能喜歡收集上好的葡萄酒、唱片或者體育比賽紀念品。但對於理查德•西姆考特(Richard Simcott)來說,他的收藏品是語言。到目前為止,他已經學會了30多種外語,而且他還不打算就此收手。

我們在倫敦一家飯館裡吃飯的時候,他在葡萄牙語、土耳其語和冰島語之間跳來跳去,說起來就好像我念出餐牌上的披薩和意大利麵名字一樣容易。他在鹿特丹街頭學了德語,在布拉格學了捷克語,在和幾位建築師合租房子的時候學了波蘭語。而他在家裡又跟妻子說一口流利的馬其頓話。

西姆考特掌握的語言數量多、差異大,但他身上最引人矚目的,還是他的年齡。遠在我們白髮出現、腰圍漸粗之前,大腦的認知能力就應當開始退化,讓我們很難再學習新技能,比如說外語、長笛或射箭。儘管西姆考特在上學時就萌生了學外語的念頭,但隨著年齡的增長,他的學習能力理應也會下降。但直到目前為止, 他仍然能夠以很高的頻率,貪婪地吸收著生疏的語法和奇怪的詞彙。「我的『語言景觀』(linguistic landscape)一直在不停變化。」他說,「青春年少也好,已屆中年也罷,我並不覺得人的學習能力會有多大差異。」

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成年人也能擁有足以與兒童媲美的學習能力?要是放在十年之前,很可能只有極少數神經科學家會支持西姆考特的這番話。但是我們不必過早垂頭喪氣。我們 大腦的潛能其實遠超任何人的想像。紐約大學的心理學家加里•馬庫斯(Gary Marcus)說:「人們太過強調童年『關鍵期』的學習能力了。」但是,現在我們已經知道了提升成年人學習效率的最佳策略,可能也多少瞭解了西姆考特這類 「學習超人」的學習訣竅。總之,無論你想學什麼,現在開始,都不算晚。

「關鍵期」真的存在嗎?

傳統觀念認為,大腦會隨著年齡增長而鈍化,變得越來越不能接受新事物——正如英語裡一條諺語說的:「老狗學不會新把戲」(an old dog will learn no tricks)。這條諺語最早出現在一本18世紀的諺語集裡。而早在那以前,它就可能有數百年的歷史了。

上世紀60年代,研究者終於開始研究成年人大腦的可塑性,當時他們的發現似乎印證了那條諺語的說法。然而其中大多數發現都並非是對大腦直接觀察所得,而間接來自認知領域。一個發現是,視力會在個體年幼時達到頂峰。如果動物在初生的幾週裡視力受到限制,它們在接下來的一生裡都不能擁有正常的視力。對 於一出生就患有白內障或者弱視的人來說,也是如此。之後再想修復,已經太遲,在這一輩子裡大腦都不能正常地控制眼睛。紐約羅切斯特大學學者達芙妮•巴甫利 爾(Daphne Bavelier)說:「在很長時間裡,人們認為,『關鍵期』過後,這類限制就固定成型、不可更改了。」

當然,上面所舉的都是特例。但是證據顯示,神經鈍化也能夠制約人在其他方面的學習能力。科學家曾做過大量關於語言學習、特別是以移民家庭為對象的研究。研究發現,兒童很容易就能學會新外語,但是他們的父母說起外語來卻總是磕磕絆絆。但是,如果在外語學習上真的存在所謂「關鍵期」的話,應該無人能夠例外才對。但是西姆考特居然能學會那麼多種語言,這就應該像讓狗彈琴一樣,根本就是不可能的事啊。

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多倫多約克大學學者愛倫•比亞韋斯托克(Ellen Bialystok)就懷有這樣的疑問。最近她研究了美國人口普查記錄,其中詳細記錄了超過2百萬西班牙和華裔移民的語言能力。如果在人幼年時真的存在學習第二語言的「關鍵期」的話,那麼在小時候就來到美國的人和成年之後才來的人之間,勢必存在著英語能力上的巨大差異。但真實情況又如何呢?比亞韋斯托克 說:「他們之間並沒有什麼鴻溝。」事實上她發現,移民的語言能力是隨著年齡增大而逐漸降低的。與其單單指責大腦,不如說是環境不同所致。「在跟兒童說話時,人們會使用簡單短句,會講得更慢、更清楚。」她解釋說,「而且,兒童所面對的整個社會和教育環境,都在敦促其學習語言。」

成年人也有學習優勢

比亞韋斯托克的研究顯示出成年人大腦擁有我們前所未知的可塑性,但這仍不能打消這樣的懷疑:在學習某些特定技能方面,兒童可以做得更好。比如,成年人有時會發現他們很難唱對調子、打出本壘打,或者準確模仿口音。若未經過仔細考量,我們很可能會把這類差異歸結到成年人認知和行動能力的退化上。這和單純的學習知識又有不同,因為我們需要動用眼睛、耳朵和肌肉。

馬庫斯就為此拿自己做過實驗:他在38歲開始學習吉他,這段經歷已被他詳細寫入《零起步學吉他:新的音樂家和學習的科學》(Guitar Zero: The New Musician and the Science of Learning)一書。他說:「家人在聽說我要學吉他這個事情之後,哄堂大笑。但是不久他們就發現了我的進步。」在學吉他過程中,他參加了一個面對8至 15歲兒童的音樂夏令營。他說,他能比他的「同學們」更快地掌握樂曲結構,但是那些年輕人則有更好的協調性和樂感。

還有更有價值的證據:兒童並不是真的能夠學得更好。明尼蘇達大學學者張揚(Yang Zhang。音譯)做過一個關於成人學習陌生口音的研究。研究顯示,成年人的學習效果較差,可能只是因為投入不夠。研究者讓成年人聽模仿母親「咕咕兒語」 (baby talk)的錄音帶,發現被試的學習進展神速。

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在學習音樂和運動所需的複雜運動方面,成年人也不一定處於劣勢。加拿大康科迪亞大學(Concordia University)學者維吉尼亞•本胡恩(Virginia Penhune)找來一批實驗者,讓他們以固定次序、固定次數重複按鍵——這其實是在模仿彈琴訓練。在這個實驗裡,成年被試的表現甚至優於年輕被試。

還有另一個更高難度的、需要手眼協調性的實驗,有將近1000名各年齡段志願者參與。被試通過6個階段訓練,學習變戲法。正如你可能設想的那 樣,60-80年齡組的被試開始時有些遲鈍。但是他們很快就追上了30年齡組的被試。而在全部訓練結束之後,所有成年組的被試在變戲法時都比5-10年齡 組更有自信。

是什麼妨礙了成人學習?

這麼來看,「老狗」的可塑性可比諺語裡說的要大得多。就算我們真的遭遇學習障礙,它也並非不可踰越。兒童看似學東西更好更快,其原因很可能在於他們所處的環境,以及身體健康狀況(請見後文「好的身體帶來好的頭腦」)。

事實上很多研究者相信,成年人的生活方式才是他們學習的最大阻礙。「對於嬰兒來說,他們的任務只是學習說話,以及爬來爬去。」贏得過多次記憶競賽的 認知科學家艾德•庫克(Ed Cooke)如是說,「如果成年人也有相同的時間專心學習,他們也能學得很好。」(關於庫克的更多介紹請繼續閱讀《學會一門語言需要幾個小時?》)

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然而我們大多數人並沒有太多閒暇時間可以心無旁騖地學習。儘管如此,我們也能借鑑一些刺激兒童學習的方法,將之加到我們的日常計劃裡。比方說,老師 在指導兒童學習時總是問他們問題,以鞏固所學。這個方法非常有道理,因為已經有無數研究證明,測試能增強長期記憶,其效果要大大優於其他教學方法。但是對 於想學新東西的成年人來說,他們往往只能進行自我檢測——說實話,這可不常見。

有鑑於此,庫克建立了一個名為Memrise的網站,幫助成年人規劃自我測試,而且最重要的是,將測試納入他們的時間表。Memrise網站會記錄你的「學習曲線」,在你馬上要忘掉某個知識點的時候,彈出測試題來,讓你能夠重溫記憶。

庫克說:「Memrise會在最大程度上拓展你的大腦潛能。」他自己就已經利用這個網站學會了數千個外文詞彙。在這裡,用戶可以自行建立課程,題目 五花八門,從藝術到動物學,幾乎無所不包。尤其重要的是,你如果有幾分鐘的空閒時間(比如午休或者等車的時候),就能輕鬆登錄網站,開始學習。而且,庫克 還打算要開發一款智能手機應用程序,使學習更加快捷方便。

但是,還有些學習任務要求認知能力或運動技能,比如告別音痴,或者打出一桿完美的高爾夫。要怎麼達成這類學習任務呢?科學家也同樣為我們提供了指導建議,幫助我們重新找回年輕時代那種什麼都一學就會的感覺。

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一個觀點是,成年人往往囿於自己對完美的過分追求。兒童會急於完成任務,但是成年人卻常常為每一步費盡心思,試圖與要求的做到一模一樣——這可能就 是我們面對的最大困難之一。「成年人在做事的時候想得太多,」拉斯維加斯內華達大學的學者加布里埃萊•沃爾夫(Gabriele Wulf)如是說,「兒童卻是看到什麼就照做不誤。」

沃爾夫過去十年的研究證明,我們應當把重點放在行為的效果,而不是複雜的動作步驟上。她將這個理論運用到了自己的生活中:她本人是一個出色的高爾夫 球手,她發現,與不斷注意雙手的位置相比,想著揮杆的感覺的話,就能打出更好的成績。她說:「我在揮杆時,一直在找最佳關注點。」同理,要學唱歌,你就應 該把注意力放到音效上,而不是舌頭的位置或者喉嚨。很多研究證明,只要你稍稍改變關注點,學習效率就能得到提高——其中原因可能在於,如果你將關注點放到 動作的整體感覺而不是細節上,可以讓你的動作在下意識裡變得更純熟。

關注點如果放錯了地方,會導致人們過分追求細節,從而阻礙了整體的學習。成年人不畏艱難、孜孜不倦、追求卓越,但這似乎並不總能帶來優勢。大多數人 喜歡將任務分成小步驟去完成。以學籃球為例,成年人在投每個球時都分外講究,這也許是因為他們有投好每個球的渴望。在開始的時候,這個方法或許能顯著提高 球技,但是大量研究發現,這樣獲得的技能很快就會被忘到腦後。

與之相反,你可以採用「回轉傳送帶」法,反覆訓練多個技能,而不是在其中一個上下死功夫。來回練習多項技能,似乎能讓你的大腦在學以致用上做得更好,並讓你保有長期的記憶,雖然其中原因還不清楚。這個方法已經幫助人們在網球、皮划艇和手槍射擊上取得了更好的成績。

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但也許很多人不喜歡這麼做。你可能會覺得,如果不走踏實每一步,怎麼可能會有進步?但就算你還要堅持原來的學習策略,你仍然可以通過不時地在陌生環 境中訓練,來獲得提升。比如在打網球時,與其一直守著一個位置,你可以換到別的位置打幾回合;又比如在彈音階時,你可以偶爾換換手。德國多特蒙德萊布尼茨 研究中心(the Leibniz Research Centre)的學者阿爾諾•柏廷(Arnaud Boutin)曾經做過一個關於工作環境和人為因素的研究。這個研究證明,偶爾離開自己熟悉的區域,而不是將全部精神陷入手頭唯一工作,可以幫助你提升整 體表現。柏廷說:「執迷於一件事情越久,你就越難將學得的技能應用到其他方面。」

如果上面這些方法都對你無效,你還可以嘗試讓自己變得更大膽。 沃爾夫說:「我們在成長過程中會逐漸失去自信,而自信與否會對我們的表現產生很大影響。」最近她找來一小群人,做了一個投球實驗來驗證這個理論。她讓其中 一半被試參加了一個偽測試,讓他們以為自己的投球能力勝於常人;而另一半被試就沒這麼「幸運」了。實驗結果是,自信心大增的前一組人,在訓練之後投球的精 準度要遠遠高於另一組人。

但你的學習熱情能不能比得上西蒙考特對外語的摯愛呢?那就是另一個問題了。西蒙考特說:「我的外語學習,就好像是極限運動。你並不用像我這麼誇張。」最近他又把熱情投向中文,且還不打算收手。 「我就像個語言浪子,總在尋找下一個情人。」

但是來試著接受這個觀點吧:其實你的大腦和西蒙考特的沒什麼不同。一旦愛上極限學習,小心收不住!

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好的身體帶來好的頭腦

就算年紀老大,也能擁有敏捷的頭腦。其中訣竅,或許就是去公園散個步這麼簡單。

過去幾年的研究已經清楚地證明,差體質(比如肥胖或者罹患心血管疾病)對我們大腦的危害,就和它對於我們個人魅力的危害一樣巨大。它會削弱長距離神經元之間的聯繫,導致海馬體的萎縮——而海馬體在學習和記憶方面是至關重要的。因此,隨著我們年齡的增長而變糟的健康狀況,也會對影響我們的大腦,降低我們的學習能力。所以人們才會說:「老狗學不會新戲法。」

值得慶幸的是,這些變化其實是可逆的——這是阿瑟•克雷諾(Arthur Kramer)的觀點,他在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校進行關於老年人的研究。他的研究項目一般要求被試進行少量鍛鍊,比如每週至少有三天要散步40分 鐘,如此堅持一年。他說:「我並不是說,他們能贏得跑步比賽什麼的,但在堅持一年之後,他們確實能走得更遠更快。」

在對比訓練前後的大腦掃瞄圖時,他發現被試的海馬體變大了——可能是因為長出了新的腦細胞,或者神經元間的突觸連接增多了。而且,大腦中很多長距離神經聯繫恢復了往昔的活力。他說:「這些老年人的神經網就和30歲的人一樣有活力。」一般認知能力也得到顯著提升。這其中就包括了注意力的增強,而注意力又對學習很有幫助。

 

資料來源:Old schooled: You never stop learning like a child. NeuroscienceStuff Blog [May 26, 2013]

轉載自果殼網「學習之道」主題站

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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從昏迷到死亡錯覺:摩托車事故後的科塔爾症候群——《大腦獵奇偵探社》
行路出版_96
・2024/08/24 ・3933字 ・閱讀時間約 8 分鐘

摩托車事故後的幻覺

一九八九年十月,二十八歲的股票經紀人,姑且稱之為威爾(Will),發生了嚴重的摩托車意外。他腦部受到重創,陷入昏迷,雖然幾天後恢復意識,但他在醫院裡住了好幾個月,治療腦傷以及其他損傷引起的感染。

到了隔年一月,威爾的復原情況非常良好,已經可準備出院。他的身上有些問題永遠好不了,例如右腿行動困難以及喪失部分視覺。但是最困擾他的問題發生在他的腦袋裡:他相當確定自己已經死了。威爾的母親為了幫助兒子早日康復,帶他去南非度假。但南非的炎熱讓威爾相信這個地方就是(真正的)地獄,因此更加確定自己必定是個死人。母親難以置信地問他是怎麼死的,他說了幾個可能的死因。有可能是血液感染(這是治療初期的風險),也有可能是他之前打黃熱病疫苗之後的併發症。此外他也提出自己可能死於愛滋病,雖然他沒有感染 HIV 病毒或愛滋病的任何跡象。

威爾康復出院,但堅信自己已經死亡。連他母親帶他去南非度假,都被他認為自己身在地獄。 圖/envato

有一種強烈的感覺纏上威爾,揮之不去─他覺得身旁所有東西都……這麼說好了……不是真的。車禍前熟悉的人和地方,他現在都不太認得,所以他愈發覺得自己住在一個奇怪又陌生的世界。連母親都不像真的母親。其實在南非度假的時候,威爾就曾這麼說過。他認為真正的母親在家裡睡覺,是她的靈魂陪伴他遊歷陰間。

喪失現實感:大腦如何捏造非理性的死亡解釋

四十六歲的茱莉亞(Julia)有嚴重的雙相情緒障礙症(bipolar disorder),入院時她相信自己的大腦和內臟都已消失。她覺得她早已不存在,只剩下一副空殼般的軀體。她的「自我」消失了,所以她(無論從哪個意義上看來都)是個死人。她不敢泡澡也不敢淋浴,因為怕自己空空如也的身體會滑進排水孔流走。

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三十五歲的凱文(Kevin)憂鬱的情況愈來愈嚴重,幾個月之後,腦海中的念頭漸漸演變成妄想。一開始,他懷疑家人正在密謀要對付他。接著,他認為自己已經死了,也已經下地獄,只是身體仍在人間。現在這副身體是空殼,裡面一滴血液也沒有。為了證明自己的想法沒錯,他從岳母家的廚房裡拿了一把刀,反覆戳刺手臂。他的家人明智地叫了救護車,將他送進醫院。

科塔爾症候群患者的大腦顯然有問題。發病之前,通常發生過嚴重的神經系統事故(中風、腫瘤、腦傷等等),或出現精神疾病(憂鬱症、雙相情緒障礙症、思覺失調症等等)。不過這些情況導致科塔爾症候群仍屬少見,神經科學家尚未找到明確原因,可以解釋科塔爾症候群患者的大腦為何如此與眾不同。再加上每個患者的症狀都不太一樣,判斷起來更加困難。話雖如此,有些共同症狀或許能提供蛛絲馬跡,幫助我們了解這種症候群。

科塔爾症候群的患者經常說,他們身處的世界莫名其妙變得很陌生。多數人看到自己曾邂逅多次的人事物時,大腦都能點燃辨認的火花,但這件事不會發生在科塔爾症候群的患者身上。舉例來說,患者可能認得母親的臉,但就是莫名的感到陌生。她似乎缺乏某種無形──但重要的─個人特質,所以患者即使看到這個生命中最重要的人,卻無法產生預期中的的情感反應。

患者也可能會有疏離感,彷彿自己是這世界的旁觀者,而不是參與者。術語叫做人格解離(depersonalization)。此外,周遭的一切都散發超現實的氣氛,讓患者相信自己生活在擬真的夢境裡─這是一種叫做喪失現實感(derealization,亦稱失實症)的症狀。科塔爾症候群患者體驗到的陌生感、人格解離、喪失現實感,都會嚴重扭曲他們眼中的現實世界。不難想像這會讓大腦難以負荷。

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大腦碰到如此矛盾的情況會拚命尋找原因。對大腦來說,能夠合理解釋各種生活事件是非常重要的。若找不到合理的解釋,世界很快就會變成無法預測、無法理解,最終變得無法忍受。因此為了清楚解釋所經歷的事情,大腦會無所不用其極。如果在經驗裡出現大腦難以合理解釋的元素,它會退而求其次:自己捏造合理的答案。

每個人的大腦都會這麼做,而且隨時隨地都在做,只是我們察覺不到。例如有研究發現,我們每天做的決定不計其數─從什麼時間吃點心,到要跟誰出去約會──但我們做這些決定時總是不假思索。我們好像大部分的時間都處於自動駕駛模式。可是每當有人問我們為什麼做這樣的決定時,大腦幾乎總能想出好答案來合理化我們的選擇。但有時候,它想出來的答案完全不合理。

有一項研究讓男女受試者看兩名女性的照片,請他們選出比較好看的那位。受試者做出決定之後,研究人員隨即將照片放在他們面前,要他們解釋為什麼選這個人。但受試者不知道的是,研究人員會偷偷調換照片(占比約二十%),要受試者解釋自己為什麼挑中這個(他們明明沒挑中的)人。大多數受試者都沒有識破研究人員的詭計。他們通常不會質疑照片上的人不是自己選的那個,而是當場想出合理的答案,說明為什麼覺得眼前照片上的人比較好看,例如「她看起來很辣」,或是「我覺得她比較有個性」(兩張照片差異甚大,所以受試者不是單純的認錯人)。

這種非刻意的捏造叫做虛談(confabulation),大腦做這件事的頻率比你以為的更高。虛談的原因可能有百百種,但這似乎是大腦遇到自己無法明確解釋的事件時,會使用的策略。神經科學家相信,科塔爾症候群患者的大腦也做了類似的事情。從這個角度來說,科塔爾症候群的起點,是前面提過的幾種狀況(例如創傷、腫瘤等等)導致大腦功能異常。

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大腦合理性檢查機制失靈

大腦功能異常導致現實感喪失與人格解離,進而使患者覺得周遭的一切很陌生,欠缺他們預期中的「真實感」。於是患者的大腦努力理解這樣的經驗,瘋狂尋找合理的解釋。基於不明原因,科塔爾症候群患者容易把注意力轉向內在,認為如果外在經驗不對勁,毛病可能出在自己身上。

結果基於某些更加不明的原因,大腦找到的解釋是他們已經死了、正在腐爛、被邪靈附體,或其他稀奇古怪的、與存在有關的原因。這一連串環環相扣的假設聽起來有點誇張。畢竟,喪失現實感這樣的症狀沒那麼少見;很多人(某些估計高達七十五%)會有類似的─但非常短暫的─喪失現實感的經驗。但有這種經驗的人,幾乎都不會認為自己已經死了。

顯然,科塔爾症候群患者的大腦裡還發生了別的事情。神經科學家相信,或許是重要的合理性檢查機制(plausibility-checking mechanism)沒有發揮作用。大腦偶爾會錯誤解讀生活裡發生的事,但我們通常不會想出一個明顯不合理的解釋。

或許是因為大腦錯誤解讀現實,讓科塔爾症患者對現實理解出現錯覺。 圖/envato

大腦似乎有一套用來評估邏輯的機制,確保我們的邏輯可以通過合理性的檢驗。在多數有過喪失現實感或人格解離等症狀的人身上,這套合理性檢查機制能使他們立刻否決「我感覺到自己脫離現實,是因為我已經死了」的想法;大腦認為這個提議很荒唐,很可能再也不會想起它。但是在科塔爾症候群的患者身上,這套合理性檢查機制顯然壞掉了。大腦將脫離現實的感覺歸因於他們已經死了,這個想法不知為何保留了下來,而大腦也認為這個解釋站得住腳。於是在其他人眼中絕對是妄想的念頭,成了他們深信不移的答案。

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醫生在為科塔爾症候群患者(以及後面會介紹的另外幾種行為古怪的精神障礙患者)尋找腦部損傷時,經常發現腦傷位於右腦。神經科學家因此假設合理性檢查機制位於右腦。大腦分為兩半,叫做大腦半球(cerebral hemispheres)。左腦半球和右腦半球的劃分簡單有力,因為有一道裂縫將大腦一分為二。乍看之下,左右兩邊一模一樣,但受過訓練的神經科學家用肉眼就能看出兩者並非完全對稱。透過顯微鏡觀察,差異更加顯著。因此左腦與右腦的功能有差異或許不足為奇。

長期以來,一直有人拿這些差異做文章,用錯誤的方式來解讀左腦和右腦的不同,以偏概全又過於誇大。例如斬釘截鐵地說,有些人較常使用右腦,也就是「右腦人」,所以擅長創意思考,「左腦人」則比較有邏輯。這是大家耳熟能詳的觀念,但神經科學家認為這只是迷思。實際上,我們使用大腦時不會特別偏左或偏右,而是完整使用兩個半腦。不過有些功能(例如語言的某些能力)會比較依賴某一個大腦半球。所以科塔爾症候群與右腦損傷有關的假設,並非全然不可能。

但科塔爾症候群(可能也包括合理性檢查機制)與右腦的關聯性依然只是假設,只不過許多(但不是所有)神經科學家深入研究過的科塔爾症候群案例,都支持這項觀察結果。無論合理性檢查機制確切位於何處,但在推演患者如何發展出科塔爾症候群的通用模型中,這個假設的機制扮演著重要角色。首先,大腦功能異常造成疏離症狀,例如喪失現實感與人格解離。大腦出於習慣,會先試著為眼前的情況找答案。問題是,仔細檢查並淘汰不合理答案的能力也受損了,於是大腦只好捏造稀奇古怪的答案,告訴自己身體已經死了(或是邪靈附體、正在腐爛等等),而且不會因為這個答案不合理而淘汰它。

有人認為,這種階段性的妄想形成過程也適用於另一些妄想症。這些妄想症的症狀也很古怪,不亞於科塔爾症候群。

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——本文摘自《大腦獵奇偵探社:狼人、截肢癖、多重人格到集體中邪,100個讓你洞察人性的不思議腦科學案例》,2024 年 7 月,行路出版,未經同意請勿轉載。

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她堅信自己已死:中風婦人的幻覺揭開科塔爾症候群的面紗——《大腦獵奇偵探社》
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・2024/08/22 ・2792字 ・閱讀時間約 5 分鐘

海爾妲的中風與奇異妄想

十八世紀末,七十歲的丹麥婦人海爾妲(Hilde)正在家中煮飯時,大腦突然缺血,情況不妙。海爾妲運氣很差,因為人類的腦細胞對缺血的耐受度近乎於零。少了血液,神經元(大腦裡的主要細胞)很快就會缺少氧與葡萄糖等必需物質;神經元會在短短幾分鐘內開始死去。若持續缺血,神經元會以驚人的速度消亡──每分鐘死掉將近兩百萬個。這一分鐘內消亡的神經纖維長度可達約十二公里(神經纖維是神經元向外延伸的軸突,負責在細胞之間傳遞訊號)。 簡言之,缺血會摧毀大腦。這種可怕的情況叫做中風,海爾妲中風了,她因此陷入昏迷。

海爾妲的案例細節來自一篇發表於一七八八年的科學論文。這篇論文沒有提到海爾妲的家人對她昏迷四天後醒來做何反應,但可以想見他們應該如釋重負。不過聽到海爾妲堅稱自己是死人,剛剛放下心中大石他們大概再次遭受暴擊。請注意,海爾妲說的不是她有瀕死經驗──看見隧道盡頭的那道光,最後一刻又被拉回人間──不是,她在與家人交談的時候說自己不是活人。

海爾妲並非是因為經歷過頻死經驗,才認定自己已死,而是談話時說自己不是活人。 圖/envato

我們是透過十八世紀瑞士科學家查爾斯.邦納(Charles Bonnet)的文章認識海爾妲的。 邦納是專業律師,但如同那個年代大部分的天才人物,他涉獵多個不同領域,決定投入科學研究就像我們現在決定追新劇一樣輕鬆隨意。令人驚訝的是,儘管態度輕鬆隨意,他的研究可是成果豐碩。

例如,邦納記錄了蚜蟲的無性繁殖過程,率先證實性別不是繁殖的先決條件(園丁都很熟悉也很討厭這種惱人的小蟲子)。他的其他昆蟲學研究,也為發現昆蟲如何呼吸提供重要助力。後來他的興趣轉向植物學,他的研究為後來發現二氧化碳與氧經由葉子進出植物奠定了基礎。以一個沒受過正式科學訓練、研究科學僅是嗜好的人來說,他還算厲害。

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我們運氣不錯,因為邦納也對異常的人類行為有興趣,例如海爾妲。老實說,海爾妲不是她的真名。也有可能是。邦納在描述她的情況時從未提到她的名字。如同科學文獻裡的許多醫學案例,邦納沒有寫下海爾妲的真名大概是為了保護她的隱私。我在此用這個常見的丹麥名字,方便我們討論她。

海爾妲中風之前,心理健康不曾出過大問題,所以她的奇特行為更加令人費解。家人想說服她相信自己並不是死人,畢竟她正好好坐在那兒跟大家講話。她康復了,這應該是對生命心懷感恩的時刻。但海爾妲一點也不開心。她變得暴躁易怒,責怪家人沒有為她舉辦告別式,實在太不像話。她要求家人幫她換裝,把她放進棺材裡,舉辦一場配合她身分地位的葬禮。

大家都希望海爾妲的幻覺會漸漸消失,但她的堅持有增無減,還開始口出威脅。似乎只有順從她的意願才能真正安撫她。她的家人半推半就地同意了。他們用裹屍布包裹她(十八世紀的丹麥顯然流行使用裹屍布),假裝正在為她安排葬禮。海爾妲對裹屍布的包法百般挑剔,用老師的嚴格口吻抱怨裹屍布不夠潔白,最後她終於安穩躺下、漸漸入睡。

家人為她脫掉裹屍布,把她挪到床上,希望這場鬧劇可以到此為止。沒想到海爾妲醒來之後依然故我,立刻堅持自己必須下葬。家人不願意真的把海爾妲埋進土裡(即使只是為了安撫這位吵鬧不休的病人,他們也不肯假裝將她下葬),所以他們只剩一條路可走:等待這奇怪的幻覺自動消失。

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後來幻覺真的消失了──可惜只是暫時的。每隔幾個月,幻覺就會從頭再來一遍,海爾妲深信她已經死了,不明白為什麼只有她看清這個事實。

海爾妲在認知現狀時,對於自己是「已死」的狀態深信不疑。 圖/envato

科塔爾症候群:明明活著,卻堅稱自己死了?

在邦納記錄這個事件之前,科學文獻裡沒有出現過海爾妲這樣的案例。但在那之後,科學文獻收錄了許多類似案例。由於類似案例夠多,我們可以相信海爾妲不是神經學上的偶發特例,這是一種症狀明確的神經疾病,而且症狀或可預測。這種疾病非常罕見,很難預估可靠的發生頻率,但沒有罕見到無人知曉,它的名字是:科塔爾症候群(Cotard’s syndrome)

病名源自法國神經學家朱爾斯.科塔爾(Jules Cotard),他生活於十九世紀下半葉。一八七四年,科塔爾在巴黎近郊的一個小鎮工作,碰到一名患者說自己沒有腦、神經和腸子。她宣稱自己不需要吃東西也能活著,而且感覺不到疼痛。關於疼痛的部分似乎可信:科塔爾的文字紀錄說他「把大頭針深深刺進」她的皮膚裡,她卻毫無反應(和現在相比,十九世紀的醫生不用太擔心醫療糾紛)。

科塔爾稱這位病患為 X 小姐,她的情況不是相信自己是死人,而是認為自己處於某種中間狀態──既非生,亦非死。她擔心自己會永遠困在這種不明不白的狀態裡,所以渴望真的死去。她認為只有活活燒死──雖然缺少有力的證據──才能讓她得到真正的死亡。她試著自己動手證明這個想法,所幸沒有成功。科塔爾對 X 小姐的情況很感興趣,他查找過去有沒有類似案例,沒想到居然找到好幾個。有人說自己正在慢慢腐爛,有人說自己沒有血液或是沒有身體,還有人被拋進永恆的虛無裡,或是處於某種存在的分歧狀態。

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科塔爾認為,他們的症狀屬於同一類疾病。他稱之為否認妄想(délire de negations)。妄想指的當然是患者對明顯虛假的事情深信不疑,科塔爾用否認一詞來形容這些病患最顯著的特徵:他們否認自己擁有(對多數人來說)生存不可或缺的東西。

科塔爾過世幾年後,另一位科學家在寫到否認妄想時,稱這種疾病為科塔爾症候群。從那之後,這種疾病曾被稱為科塔爾症候群、科塔爾妄想症,有時也叫做活死人症候群。科學家大多避免使用「活死人」這個詞,因為自稱死亡只是科塔爾症候群的諸多表現方式之一(而且這種不科學的誇飾用語,大部分科學家一聽就尷尬),前面介紹過的幾種存在狀態反而比較常見。

科塔爾症候群還有許多其他症狀,例如冷漠、感覺變敏感或變遲鈍、感覺不到飢餓或口渴(並因此絕食或脫水)、出現幻覺、焦慮、嚴重憂鬱、自戕、有自殺傾向等,這裡列出的僅是一小部分。患者否認自身存在,這讓他們的病情聽起來像小說情節。

——本文摘自《大腦獵奇偵探社:狼人、截肢癖、多重人格到集體中邪,100個讓你洞察人性的不思議腦科學案例》,2024 年 7 月,行路出版,未經同意請勿轉載。

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