腦神經解密「注意！」與「別衝動！」— 中大認知所阮啟弘教授專訪

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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作業期限在星期四晚上的 23:59，今天才星期一，還早啦。
咦！突然就星期三了，好像該來做作業了，可是好像還是沒有靈感，不如等睡醒之後再來做吧。
糟糕了，剩下兩小時，靈感該來了吧⋯⋯
最後終於趕在時限前完成，一天又平安的過去了，感謝飛天小女警的努力(?)

不是啊，這樣的生活也太辛苦了吧！

對於該完成的事情，我們本來就會有先後順序的調配與取捨，但倘若一味推延應該要完成的正事時，便會形成「拖延行為」。
以下這些拖延行為，你有覺得很熟悉嗎（中箭）：

• 同時接下太多任務，無法一次完成而導致拖延
• 以為自己還有時間，晚一點再做也沒關係，結果到截止前才開始動工
• 當其他更有趣的事情出現，就會先放下手邊的事，結果忘記自己還在進行的任務
• 對於有壓力的事，能拖就拖，寧可一直拖延來逃避，就像是⋯⋯文章就是寫不出來啊啊啊啊啊QAQ

拖延行為對大家的生活造成許多不便，像是在小組報告遇見會拖延的雷隊友，真的會覺得很崩潰。既然拖延行為這麼讓人討厭，我們到底該如何解決呢？要解決拖延行為太困難了，不如解決產生拖延行為的人吧！（不可以啊！）

2014 年曾有研究在探討「拖延是衝動的演化副產物」——研究指出拖延、衝動皆與成功追求和權衡目標的能力有關，也可以這麼解釋：當我們被衝動驅使追逐眼前利益時，我們很容易就放棄了那些遠期目標，於是就開始拖延了。

而除了演化上的因素，造就拖延的心理也可能來自其他原因，就讓我們娓娓道來吧。

追求完美反而裹足不前？

讀者們在看到完美主義時，或許會覺得這個原因很奇怪、很難把拖延行為連結到完美主義。可能有人會想說：既然都是完美主義了，怎麼還會拖延呢？

如果帶著追求完美與精準確實的心態將事務完成，結果通常挺不錯的，但是這些「完美」是怎麼來的呢？「完美」的評語通常來自於他人眼光與自我評價，而追求完美者的糾結點在於：要不就做到最好，要不就不要做，可是要做到毫無缺點是不可能的，所以乾脆不要做吧？（不行！）

在完美的眼光下掙扎、被所謂的十全十美綁架，什麼都不去做，就只會停滯在原點，試著往前踏出一步，雖然過程不是那麼容易、前行的步伐不大，但是里程數也漸漸在累積了。

把時間視覺化，讓時間的感覺具體化

在時間管理上，我們很可能遇到以下兩種問題：一是不知道要抓多久的時間，以為自己只要花 3 個小時就能完成的任務，實際上卻要花了 5 小時才完成；另一是不知道截止時間已近在眼前，有時候拖延一下，不小心就只剩下 2 小時了，這時候才開始緊張就來不及了呀！

這些問題反映出我們對於規劃自己的時間其實並不熟悉，那麼，這該怎麼解決呢？可以嘗試提前預估自己完成任務所需的時間，一方面可以控管自己的效率，同時了解自己到底需要花多少時間才能完成任務。除此之外，同時將計畫視覺化、物象化（例如使用行事曆做紀錄）也能夠將時間呈現眼前，進而讓自己知道所剩時間其實並不如想像中多。

任務太大塊、無法一口吃，那就多切幾刀慢慢吃

接下的任務範圍過大、不知道該從何開始時，可能也會讓我們卻步、逃避，總是要在時間逼近時才要動作，偏偏這時再來後悔就來不及了。那麼，不如分割這些壓力吧。就像在夜市買了好多好吃的小吃，很想要馬上吃下肚裡，但我們的嘴也就這麼大的空間，總不可能一口吞下吧。

而我們的任務也是這樣，就像筆者在寫這篇文章的時侯，不知該要從何寫起，就先分段列出各個想告訴讀者的細項，再逐一擊破，文章就生出來了唷！（嗚嗚⋯⋯是感動的淚水）

前段提到將計畫視覺化、物象化，除了能夠將時間呈現眼前之外，任務一一被列出時，還能對自己規劃的任務做複習與整合，同時幫助記憶、知道自己該做哪些事情。不過到底是手寫行事曆好，還是用 APP 記錄比較好呢？無論使用哪種媒介進行記錄，重要的還是整合與複習，才能夠記下自己當下應該要完成的事。

大家都會拖，但怎麼面對很重要

還有些人之所以想要拖延，是因為覺得拖到最後一刻比較有靈感，總要到期限之前才會靈感大爆發。面對期限的恐懼、緊張很有可能讓腎上腺素爆發，但是，實際上是否真能做得比較好也不一定，因為最後的成果也只是當下能完成的「最好」，不見得是我們真正能做到的「最好」。除此之外，就像上面提到的完美主義，從另一個角度來看，當拖延到最後一刻才開始動工完成，拖延者可能就更有理由解釋自己做得不夠完美是來自於時間不夠充分。

所以在面對自己拖延行為時，儘管逃避雖然可恥但是有用(?)，不過只是一味因為焦慮而想要逃避，讓自己的狀態停滯不前，就完全不會有所改變，真的想要解決焦慮，不如勇於嘗試，真正實踐的時候也就不會那麼困難了。

你是不是也總在拖延與後悔中掙扎呢？與其花時間思考該如何合理化自己的拖延行為，不如試試往前踏出一步。在我們學會走路之前，也一定經歷過跌跌撞撞，就連現在學會走路了都還是有可能會摔倒，沒有人不跌倒，但如何面對自己的跌倒才是更重要的，也可以造樣造句：

沒有人不拖延，但如何面對自己的拖延才是更重要的！

參考資料

• 《手寫？打字？兩種筆記方式的比較》——哇賽心理學
• 拖延是衝動的演化副產物

「我這輩子就算很認真，可能也沒辦法解決百分之一的問題吧，有太多謎團、太多複雜的細節值得去好好釐清。」

這是今年初再次榮獲「國科會傑出研究獎」的阮啟弘教授，在接受專訪時語重心長的一段評論。阮啟弘教授任職於中央大學認知神經科學研究所，是該所2003 年創立時的創所元老之一，也是知名腦科學家洪蘭教授的得意門生。

阮教授所研究的認知神經科學是一門相當新興的領域，他說，「這是一個研究行為與神經機制最好的時代！」今日認知科學的蓬勃發展，仰賴於過去百年實驗心理學的理論完備，並搭配當代腦科學技術與實驗方法的開發，使得認知神經科學家能以全新的方式，研究心理、行為、運動與大腦結構、神經元的關聯。這門學科充滿著複雜的謎團，也充滿著發現新知的機會與改善人類福祉的新方向。目前，阮教授的研究方向，主要致力於視覺注意力、衝動控制、犯罪科學、教育學習及腦刺激技術的應用和開發。

你在看哪裡？

對我們來說，視覺可說是我們感覺世界最重要的方式，當我們在閱讀文字時，注意力似乎也跟著眼睛而隨著字裡行間的脈絡而轉移，而視覺注意力就是阮教授最主要的研究課題。以眼球運動來說，人類每天平均約有15 萬次的眼動，但人們並不會意識到自己其實注意到那麼多的事物。這意味著很有可能存在某一種機制，幫助我們得以在某一個時間點上選擇及分析訊息，讓大腦得以聚焦與處理關鍵的資訊，提升反應的速度與準確性、增加知覺的敏感度，更降低其他事件的干擾以避免大腦的過度負荷。

過去里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）等人的研究認為注意力只是眼球運動前的準備歷程[1]，但隨著認知神經科學的發展，科學家提出了不同的觀點。近年來阮教授利用順向和反向眼動作業以及微電流刺激（microstimulation），訓練猴子往目標物的方向眼球跳視（prosaccade），或是往反方向眼球跳視（antisaccade）。如下圖所示，當垂直淺色方塊出現時，視線須往垂直淺色方塊移動，但當水平淺色方塊出現時，視線須往淺色方塊的反方向移動。以此紀錄兩種不同作業過程中，主要控制眼球運動的大腦額葉眼動區（frontal eye fields, FEF）的神經活動表現。實驗發現在注意力與眼動都在準備階段時，若給予微電流刺激，當水平淺色方塊出現時，注意力雖往上移動，但眼球軌跡卻偏向目標物的相反位置，這代表眼球運動與注意力的神經機制很可能是獨立的。[2]

為能進一步探討眼動與注意力的獨立，阮啟弘教授利用跨顱磁刺激技術（transcranial magnetic stimulation, TMS），確認了額葉眼動區負責動眼機制和視覺注意力以外，也證實了注意力和眼動在時序上是有差異的。這代表視覺注意力與眼球運動的神經機制是可以分離的[3]，由於視覺注意力是短期記憶等認知能力的基礎，也與大腦前額葉的功能和自我控制能力有高度相關，注意力若有缺陷更會大幅影響高階知識與技能的學習，因此了解與提升視覺注意力的研究，對於精神疾病或學習障礙等，將能成為早期診斷與早期治療的新工具。

ADHD 診斷治療靠遊戲

從精神疾病來看，視覺注意力的缺陷或不足與多項精神疾病有關，例如注意力缺陷過動症（attention deficit hyperactivitydisorder, ADHD）、思覺失調症、躁鬱症、邊緣性人格、衝動型暴力犯等等。世界衛生組織的調查更指出[4]，神經與精神等症狀造成全球30％的工作時數喪失，約等於4~5％的發展中國家國民所得。其中ADHD 在學齡兒童的盛行率約3~10％，患有ADHD 的學童在課業表現上也比正常學童來得差[5]。但ADHD 患者並非真的注意力不足，許多研究認為ADHD 是注意力的調控上出現問題，特別是衝動控制和衝突解決能力的不足或缺失[6][7]。2011 年墨菲特（Terrie Moffitt）等人的研究則是進一步量化5 歲孩童的自我控制能力，並長期追蹤至35 歲時的個人成就。追蹤結果指出孩童時期的自我控制能力越差，成年後的健康與社經狀況也越差，而犯罪率和單親撫養後代的比率則更高[8]。因此注意力缺陷的早期發現、早期治療機制更顯重要，但國內仍有相當數量符合ADHD 診斷的學童，未受到正確的診斷與治療。

為能提高孩童ADHD 診斷準確率，阮啟弘教授的團隊利用停止訊號作業（stop signal task）來測量衝動控制的能力，希望做為診斷的有效輔助工具。圖三是停止訊號作業的時間序列示意圖，受試者會先看到全黑的畫面，爾後畫面上會出現綿羊，受試者需要在看到綿羊時按下按鍵。此時故意設計在受試者按鍵時出現狼，受試者看到後需要馬上收手，以測試受試者的反應時間。在這樣的試驗中，發現隨著年齡的成長，反應時間會變快，錯誤率也會降低，例如5 歲小朋友需要307.62 毫秒（ms）的反應時間，但到6 歲時卻只需要272.11 ms，而成人約183.16 ms[9]。反應時間的縮短，代表著衝動控制能力隨兒童的成長而提升。利用這樣簡單而容易操作的遊戲，有助於在幼童時期觀察衝動控制能力是否異於常人，進而提供給兒童精神科醫師作為診斷參考。

另一個更有趣的觀察結果，是發現在幼童的成長過程中，大腦體積並沒有明顯的改變，但神經元卻在變少，彷彿是一種將多餘神經元「修剪」掉的過程。阮教授表示，目前的一種解釋方式，是嬰幼兒出生後在面對環境時，一開始會需要夠多的神經元來應對各種可能性，而隨著成長再慢慢地去除不會使用到的神經元。以口音為例，日本人因為日語的發音特色，大多無法分清楚英文R 和L 的發音。但在測量腦電波時發現，讓4~6 個月大的日本嬰兒聽到一連串RRRRRLRRRRR 的音，聽到不一樣的字母時，可以觀察到腦波的變化，但在日語的環境成長到一兩歲時就觀察不到這個現象了。這有可能是因為母音中沒有R、L 的差別，導致部分未使用到的神經元被修剪掉。這樣用進廢退的腦神經成長特徵，也代表著若能提早發現幼童有注意力缺乏的症狀，再搭配治療或訓練方式，將有助於ADHD 患者的早期發現、早期治療。

事實上，今日醫療體系與兒童心智科在ADHD 患者的診斷與治療上，均有相當程度的發展與技術，但在資源有限的狀況下，要對兒童進行相關普查以找出潛在患者，勢必窒礙難行。目前我國對於ADHD的診斷，依賴家長口頭報告及二個以上不同班級老師的量表報告，在量表上出現超出同學的異常行為且超過二位家長或老師均有相同結果後，再經兒童心智科醫師判斷。故被診斷出ADHD 者，往往狀況嚴重且錯失可影響腦神經發展的黃金期[10]。阮教授表示，「目前我們已經了解了注意力在大腦中的機制，也了解了不同時期的注意力發展。我們現在想看看，要如何幫助注意力不足的人」。因此，為能實踐ADHD的早期治療，阮啟弘教授目前開發中的「注意力訓練遊戲」，正是希望在平板電腦或手機等平台上，設計簡單的遊戲，測量幼童的注意力發展狀況，並協助發展遲緩的幼童能藉此訓練以提升注意力。阮教授認為這樣價格低廉而簡單的注意力訓練遊戲，對孩童未來的健康與成就有正向的回饋，也能對日益匱乏的醫療資源提供更多的舒緩解決方案，也相信防範於未然的理念更能彌補今日醫療機制難以兼顧的困境。

除了針對幼童注意力不足的早期發現與早期治療，阮啟弘教授的團隊也曾深入臺北監獄研究衝動型暴力犯。相較其他受刑人，衝動型暴力犯更難控制情緒，注意力也更容易受到帶有敵意的表情所吸引。由停止訊號作業等實驗表明，他們的衝動控制能力較差，需要更長的時間來停止他本來想做的事情[11]。由腦電波測量的結果指出，在衝動型暴力犯身上測量到與衝動抑制相關的腦電波波形也與其他受刑人不同[12]。這些衝動暴力犯在認知神經上的特徵，也意味著若能提供某種方式，減少衝動型暴力犯的衝動控制所需時間，阮教授說：「這就是一個『事緩則圓』的概念，讓這些犯人的衝動控制能力變好，就可以避免許多問題了。」

為了開發提升衝動控制的技術，過去利用功能性核磁共振造影（fMRI）的研究指出，衝動控制能力與大腦的前額葉和基底核有很大的相關，例如罹患ADHD 的男童，他們的前額葉和基底核都較正常的男孩來的小。為了進一步確認行為與大腦之間的因果關係，阮教授利用跨顱磁刺激技術，施於前額葉上內側（pre-supplementary motor area, Pre-SMA），發現衝動抑制能力會明顯降低，因而確立了Pre-SMA 在衝動抑制的關鍵角色[13]。進一步更發現，利用跨顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）的陽極端刺激Pre-SMA，可以活化該處的腦細胞，改善受試者的衝動抑制能力[14]。這系列發現有助於衝動抑制理論的建立與驗證、臨床治療及犯罪防治矯正等，是一項兼具理論與應用的重要研究成果。

藉由研究大腦的秘密，釐清注意力的運作機制，改善人類福祉的精神疾病醫療與犯罪成因矯正，也開始出現了新的解決方向。阮教授的研究成果已發表60 餘篇論文，受到國際學者的矚目。除多次榮獲中大校內學術研究傑出獎，也曾於2010年榮獲國科會傑出研究獎，在2006 年也以視覺注意力的神經機制，榮獲中研院人文社會科學組年輕學者研究著作獎，是中研院首次將此獎項頒給認知神經科學的年輕科學家。不僅是研究領域的出類拔萃，老師也曾榮獲中大教學優良獎與優良導師獎。阮教授所帶領的「視覺認知實驗室」更聚集了來自物理、統計、資工、生科、財金、職治與醫學的研究員和研究生，他認為新興學科的研究與探索，需要結合不同技術與研究方法，匯集各種領域的知識和人才。他也期待能在認知神經科學領域，開展新興多元的研究議題，解決充滿謎團的複雜問題。

TMS是利用電流脈衝流經銅線圈，如電磁鐵般會產生強度高達1.5 tesla的磁脈衝，約為地球磁場的三萬倍。但每個脈衝僅維持幾毫秒，實際攜帶的能量很少，且磁場強度會隨距離平方成反比，因此僅能穿越皮膚、頭骨與2-3公分的大腦皮質，在大腦的特定區域產生可逆轉且短暫的磁場。物理學上的電磁共生理論法拉第定律亦告訴我們，這些磁場的改變可以產生電流，也因為腦神經的訊息傳導是藉由電流的改變，因此這樣局部誘發的電流，得以讓我們在指定的時間點暫時性地干擾大腦特定區塊。藉此探討特定腦區與認知功能與行為的因果關係。

TMS的實驗方式可分為單一脈衝TMS和反覆TMS(repetitive TMS, rTMS)，單一脈衝TMS僅能產生即時的效果，例如定位作用於腦中運動皮質的不同區域，可造成受試者肢體上不同位置的短暫抽搐。而rTMS則是利用連續帶有規律的磁性脈衝來藉由刺激不同的腦區，它可以抑制或興奮該腦區所主管的功能。例如以低頻(< 1 Hz)的rTMS刺激控制語言的運動區上，可使健康的受試者暫時無法說話。再藉由這樣的實驗結果，回頭檢視因腦傷而影響說話能力的病人，就有機會更清晰了解腦傷的狀況與成因。

跨顱直流電刺激（tDCS）

tDCS則是直接利用極低電流來刺激大腦，與磁場的差異在於電場具有正負極(陰陽極)的方向性。過去研究指出，tDCS陽極端的腦神經會被增益，而在陰極端的腦神經則被抑制[15]，這除了能向TMS一般提供腦區與認知行為的因果關係外，也讓研究者可以探討特定神經增益或抑制所帶來的行為差異。目前也有越來越多的實驗發現tDCS可以做為一種改善精神品質的醫療方式，例如改善抑鬱症與提升抑鬱症藥物的療效[16]，以及美國空軍所贊助的一項研究也發現，tDCS可以增強飛行員的警覺度並延長良好表現的時間[17]。

參考資料

1. Rizzolatti, Giacomo, et al. “Reorienting attention across the horizontal and vertical meridians: evidence in favor of a premotor theory of attention.” Neuropsychologia 25.1 (1987): 31-40.
2. Juan, Chi-Hung, Stephanie M. Shorter-Jacobi, and Jeffrey D. Schall. “Dissociation of spatial attention and saccade preparation.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101.43 (2004): 15541-15544.
3. Juan, C-H., et al. “Segregation of visual selection and saccades in human frontal eye fields.” Cerebral Cortex 18.10 (2008): 2410-2415.
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相關閱讀

1. 徐慈妤,洪蘭,曾志朗, 阮啟弘*.（Sep, 2013）。台灣認知神經科學研究的崛起:以注意力相關研究為例。中華心理學刊。第55卷 第3期，343-357. (Corresponding Author; TSSCI)
2. 阮啟弘, 呂岱樺, 陳巧雲. 跨顱磁刺激在認知科學研究的角色 （2005）。應用心理研究。第28期，51-74.
3. 阮啟弘教授的Google學術首頁

原文刊載於：科學月刊 第536期 (2014/08)

編按：又到了五月報稅季，你報完了嗎？這件事明明是公民的義務，但為什麼這麼讓人厭惡啊？本篇將為你解釋各種牽扯到「稅」的心理感受，一起來了解！

不到臨頭不繳稅，多拿一刻是一刻

人們實在很討厭繳稅。那感覺就像冰淇淋被老媽要求得分給弟妹幾口，超無奈又委屈。既然冰一定要分享，不如先放在自己嘴裡，等弟妹哭鬧的前一秒再塞他嘴巴（？

對於很多人繳稅也是一樣的概念，既然一定得繳，那不如拖到最後一刻，更有種賺到的勝利感。

為何人們老愛延遲繳稅？都是演化惹的禍

你可能覺得很奇怪，既然我們不可能不繳稅，那為什麼還要一直拖拖拖？

這就不得不說到「拖延」的心理。臨床心理學家亞歷山大．羅森塔爾 (Alexander Rozental) 把拖延行為分成四大類：期望、價值、時間或衝動。人們會因對某些任務沒有期待、或認為自己無法獲得期望中的價值而拖延；有些人覺得成果離他們太遙遠，或單純只是因為他們的個性較衝動所以會拖延。

等等，個性衝動卻更容易拖延？這聽起來有點兒矛盾啊？雖然乍看有些奇怪，但長期以來，心理學家發現到衝動的人更容易拖延，而拖延者很可能較衝動【註】。而這兩者間的關聯，是深深刻在我們的基因中的。

如果考慮到演化的歷程，那麼，基因讓我們衝動其實是非常合理的事情，我們的祖先天天要面對各種危險，當然要把握當下。不過，這項特質放到現在可就不那麼適合了。假設我們一味衝動，只專注眼下的利益而忽略了尚在未來的截止期限，則可能會帶來負面的影響與結果：因缺乏謀略而導致計畫失敗、被上司嫌棄，最後丟了工作。

天啊！我們的拖延難道注定無法更改嗎？並不是的。研究者也發現到，如果衝動的受試者嘗試將眼光放到未來的獎勵上（例：升遷、加薪、學位）那他們比較能夠對抗自己的拖延傾向。

那不只是我的錢！更是我被剝奪的尊嚴啊！

不過，說到了有關繳稅的拖延，或許不只基因這麼簡單，而是跟「價值」與「期望」有關。人們可能因為覺得繳稅沒價值、對這個行為沒有任何期待，才一直拖到最後一刻。

美國北伊利諾大學與加州大學的共同研究似乎可以作為參考：他們訪問了 24 名商人後發現，對中產階級的人們來說，稅收是一種剝奪公民尊嚴的手段。稅收剝奪了認真上進的中產階級者的尊嚴，卻獎勵那些富有和貧困的人。

他們認為所得稅違反了應該獎勵認真工作的道德原則，更有受訪者表示，稅應該從任何地方徵收都行，就是別從薪水裡扣！

多繳退錢好扼腕，少退反而更傷心

把錢從我們的口袋裡掏出來的確很讓人難受，但有趣的是，退稅也不見得會讓你更開心喔。

當稅收超徵時便會退稅。根據美國 2019 年的統計：81.8% 的民眾多繳了稅金，平均會收到三千塊美金的退稅。這時，大多數人可能會感到扼腕，因為覺得這些錢本來可以拿去做其他更好的用途。欸欸，那退少一點呢？唉，退少一點也不行；當隔年收到的退稅金額少於前年時，我們會變得更不開心。

產生這種心理的最主要可能原因為：

這種意外之財是可看見的，並且超有感。

它不僅僅是財務上的意外收穫，更提供了正向的情緒波動，這種被獎勵的感覺可以抵消不能早點收回資金的機會成本。比起錢沒被好好運用，現在多拿的感覺更快樂，所以能退就多退！

 嗯所以到底是讓人少繳點好？還是多退點好？

經過上面的統整，現在有個問題要讓大家想想：今天政府決定以減稅 10% 或退稅 10% 來刺激消費，哪種較能刺激經濟？

首先分別說明這兩個名詞。減稅，是指讓民眾直接少繳部分稅費；退稅，則是事後退還納稅人繳交的部分稅金。兩種方式收的稅都一樣，但退稅卻比減稅更能刺激消費。經濟學教授理查．泰勒以「心理帳戶」來說明這種現象。

人們習慣依金錢的由來、存放的地方或使用的方式，來決定金錢的分類和處理。

今天少收的稅金會被認為是自己應得的，要做原先的儲蓄規劃；而退稅則被理解為意外之財，更容易拿來花用。就像花錢，我們更傾向於花「獎金」而非「薪水」。

雖然繳稅會帶來各種心理糾結，但還是要提醒大家：該繳的稅要記得繳，可別一不小心就拖過了最後期限喔！

【註】：Genetic Relations Among Procrastination, Impulsivity, and Goal-Management Ability: Implications for the Evolutionary Origin of Procrastination

參考資料：

1. Why Americans Hate Paying Taxes
2. Procrastinating on those taxes? Blame your genes
3. Why Do People Like Getting Tax Refunds?
4. 人為什麼會拖延？心理學家教你解決策略
5. 同樣一筆錢，為什麼「獎金」比「薪水」更容易花掉？
6. 拖延是衝動的演化副產物
7. Mental accounting