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一路接下去的神經元-《打敗基因決定論》

時報出版_96
・2015/01/12 ・1693字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

老傢伙-0919回憶這東西,想得起來的時候感覺很棒,想不起來的時候就會特別引起我們注意,並且抱怨連連。事實上,即使是感知能力,通常覺得輕而易舉的事,我們也往往會因為它伴隨著記憶裡的某個經驗,而認定它相當困難。假使大腦中每個細胞群組只儲存單獨一個記憶,也許牢記不忘就不是什麼了不起的事了,不過這樣為了儲存許多回憶,就會需要很多細胞群組。如果每個細胞群組就像孤島一樣,彼此完全獨立,那麼就算有很多個也不會出問題;然而事實證明這些細胞群組需要部分重疊,這就是記憶會產生錯誤的可能源頭。

你的初吻回憶中,還包含了心上人的母親叫你過去喝杯檸檬水的部分。讓我們先假定你還有另一個牽涉到檸檬水的記憶,那就是你在炎熱的夏天中坐在自家門前,把用紙杯盛裝的冰檸檬水賣給過路人。這個記憶和你的初吻回憶並不相同,但是檸檬水是二者的共通之處,所以它們的細胞群組會在「檸檬水神經元」上重疊,如圖二十一所示。(雙向箭頭表示突觸朝兩個方向伸出。)重疊造成的危險顯而易見:活化其中一個細胞群組時,可能也會激發另一個群組;因此玉蘭花的氣味可能會活化兩個回憶的混合體,形成初吻與檸檬水攤位的組合,結果讓人困惑不已。這種情況也許就是出現不正確回憶的普遍成因。

為了防止神經活動胡亂擴散傳播,大腦可以為每個神經元設定較高的活化閾值。讓我們先假定某個神經元至少要從兩位「建議者」處得到兩張「贊成」票才會活化,既然圖二十一中的兩個細胞群組的重疊部分只有單獨一個神經元,因此活動並不會從一個群組傳播到另一個。

圖21
圖二十一:重疊的細胞群組

然而這種高閾值保護機制有其自身缺陷:此機制也使得重新喚出某個記憶的標準更為嚴苛。正因為如此,想要喚起整體回憶,細胞群組中至少需要有兩個神經元活化起來才行。單是玉蘭花的香味並不足以觸發你對初吻的記憶,可能還需要伴隨著飛機的聲音從頭頂呼嘯而過,或是同樣隸屬初吻回憶的其他刺激才能成功。

大腦喚起回憶時是否如此精挑細選,取決於那個情境的細節;不過顯然神經活動有時會在該傳播出去時失敗,這可能就是另一種對記憶常有的怨言—「我什麼都想不起來」—的原因。(這並不能解釋「話就在嘴邊」那種令人著急的感覺,但是可以說明這種焦急感就是這樣的失敗造成的。)因此我們可以想像大腦的記憶系統是處於一種「刀刃上的平衡」狀態,神經活動擴散蔓延得太厲害會造成記憶錯亂,但是傳播度太低又會導致什麼都想不起來。這可能就是不管我們多麼希望記憶能完美運作,它卻永遠做不到這一點的緣故。

細胞群組之間重疊的程度,取決於我們試圖把多少東西塞進記憶網路裡。很明顯地,如果我們嘗試儲存太多回憶,重疊程度就會變得很高;高到某個地步之後,無論是允許重拾記憶或避免混淆的閾值都會變得沒有效果。這種資訊超載浩劫發生與否的門檻,決定了記憶網路的最大儲存量。

在細胞群組中,每個神經元都會經由突觸連結所有其他神經元,所以任何一部分的記憶都可以喚起其餘部分的回憶。一張心上人的照片,可能會觸發你想起他的房子;造訪他的房子也可能讓你想起他。在這個例子裡,喚起記憶這種動作是雙向的,不過在某些例子裡可能只有單向的效果;例如某些本質上像個故事般的回憶,因為裡面的一系列事件是依特定時間順序排列展現的。那麼我們要如何說明這樣 的情況呢?答案顯然就是重新安排突觸,讓神經活動可以朝著單一方向傳 送。在圖二十二所示的突觸鏈(synaptic chain)中,神經活動會從左邊傳播到右邊。

圖22
圖二十二:突觸鏈

讓我來總結一下這個記憶的理論。一個個概念由一個個神經元來代表,各個概念之間的聯想藉著神經元彼此的連結來達成,而一個回憶則由一個細胞群組或突觸鏈來表示。回憶的喚起源自零碎的刺激觸發神經活動,並將之傳播出去。細胞群組或突觸鏈的連結是很穩定的,經得起時間考驗,這就是為什麼童年回憶可以維持到成年的原因

本文摘錄自《打敗基因決定論:一輩子都可以鍛鍊大腦》,時報出版

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時報出版_96
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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。


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為何傳染病可以短期內大爆發?不可不知的「傳染動力學」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/17 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘
  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不可不知的傳染動力學:感染人數呈等比級數增加

要知道怎麼對抗傳染病,首先必須了解與傳染病傳播速度密切相關的「傳染動力學」。事實上,傳染病如同謠言一般,會一傳十,十傳百的快速傳播。如果每個人只把傳染病傳給一個人,跟每個人把傳染病傳給三個人,經過十波的傳染之後,最後得病的人數會相差多少?答案是相差 59000 多倍!(差距請見下圖)

圖/親子天下

所以,如何減少感染的人數非常重要。不管是感冒了或是得到其他傳染病,趕快去看醫生、吃藥,並且在家休息不去感染別人,這樣的聰明做法不但是保護自己,也能「傳染病止於智者」,保護到其他沒有感染的人。

圖/親子天下

R0 値是什麼?

傳染病大流行期間,報導中常提到的「R0 值」就是在自然的情況下,一個人會把傳染病傳給幾個人的意思。而加入防疫行動後,數值會隨著時間改變,就稱為「Rt 值」。

比方說,一個人平均會傳給 1 個人,那麼 R0=1,代表病原體會持續存在,但不會蔓延開來。如果一個人平均傳給超過 1 個人,那麼 R0>1,代表病原體會蔓延開來成為流行病;相反的,如果一個人傳給少於 1 個人,那麼 R0<1,代表病原體將會逐漸消失。戴口罩、勤洗手、保持社交距離、生病在家隔離的目的,就是在降低傳染數。

另外,R0 會隨著病原體突變成傳染力強的變異株而上升。譬如像 2020 年新冠肺炎一開始 R0 值約為 2.5,後來突變成 Alpha 株時 R0 值約為 4、Delta 株時 R0 值約為 6。

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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