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「母愛賀爾蒙」讓母親成為母親

動眼神經
・2015/05/07 ・1107字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

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催產素強化老鼠的母性行為。 (ANYAIVANOVA/ISTOCKPHOTO)

新生的鼠寶寶放聲大哭想要吸引自己母親的注意力,然而,牠們的母親並非天生便能認出這些哭聲,她必須透過學習以認得她親生骨肉的哭聲 。近來一項研究發現,「催產素」便是這些學習發生的關鍵。催產素會改變母鼠的大腦,使母鼠出現母性行為與考量,對鼠寶寶的哭聲做出反應。

為了解催產素在雌鼠腦中扮演著什麼樣的角色,紐約大學醫學院(New York University School of Medicine)的科學家首先探究母鼠對鼠寶寶呼喚的一般反應。為躲避掠食者,母鼠定期會變換巢穴的位置,而當鼠寶寶被不小心被落在窩外時,牠們便會發出超音波的哭聲。當母鼠聽見這樣的哭聲時,即跑回將落下的鼠寶寶撿回窩裡。過去研究顯示,母鼠就算是聽到非自己親生的鼠寶寶哭聲時,也會有反應並且靠近發出哭聲的寶寶。大部份的處女鼠則漠不關心鼠寶寶尋求幫助的哭聲。然而,被與母鼠及其孩子一起豢養或是注射了催產素的處女鼠則會去撿回嚎啕大哭的鼠寶寶。 

這個發現使得此研究團隊的領導者,神經科學家 Robert Froemke懷疑催產素協助「將少女腦轉換成母性腦」,但這個轉換是如何發生的呢?過去研究顯示,母鼠對於寶寶鼠痛苦哭聲的記憶儲存在大腦中負責處理聲音的聽覺區。 研究人員在雙側的聽覺區發現了催產素的受器,以及製造催產素的神經元!且左側聽覺區的催產素受器特別多,顯示這一區的腦專門在辨識社會性的訊息。Froemke認為這十分類似人腦處理語言的腦側化情形 ,因為大部份人的左大腦半球是負責管控語言的。

科學家藉由藥物阻斷母鼠左側聽覺區的活動,證實了其在尋回幼鼠行為的重要性,因為被注射藥物的母鼠們大大地忽略了痛苦呼叫的幼鼠們。而當科學家為處女鼠於其左側聽覺區注射催產素後,他們開始尋回嚎叫幼鼠的時間遠遠地早於僅被注射生理食鹽水的處女鼠。在被注射催產素的老鼠中,他們的反應幾乎是瞬間改變的。

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根基於此研究團隊的其他實驗,他們認為催產素幫助母鼠學習和生成鼠寶寶痛苦哭聲的記憶並且關心牠們。艾默理大學的Larry Young說:「催產素同時確保他的大腦給予這些社會性暗示足夠的注意力並且改變他的行為。」

Robert Liu,一位未參與此研究的艾默理大學神經科學家認為這是個十分具開創性的發現,他表示:「我們過去不曾思考催產素在腦中可能扮演的角色,然而這現在卻是此領域中最令人興奮的事」。這被稱為「母愛賀爾蒙」的激素,也被認為很有可能同時參與了腦中嗅覺及聽覺訊息的處理,而如果這是真的的話,那麼催產素很有可能帶給自閉症和產後憂鬱症等某些疾病更佳的治療。

 

參考資料:

  1. Love hormone’ turns mothers into moms. Science [15 April 2015]
  2. Marlin, B. J., Mitre, M., D’amour, J. A., Chao, M. V., & Froemke, R. C. (2015). Oxytocin enables maternal behaviour by balancing cortical inhibition. Nature.
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動眼神經
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地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

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車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

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我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

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最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

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在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

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右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

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來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

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提早乳房發育、睪丸變大,兒童中樞性早熟症狀及治療
careonline_96
・2023/05/16 ・2065字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「醫師,小女兒最近都抱怨胸部會痛耶。」媽媽帶著小女孩來到門診。

「現在幾歲?」醫師問。

「6 歲 10 個月。」

「我們先檢查看看喔。」醫師和藹地說。

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檢查後確定小女孩已有乳腺發育,子宮與卵巢大小也處於青春期的狀態,而且骨齡顯著超前 3 年。台北長庚紀念醫院兒童內分泌科蘇雅婷醫師表示,由於小女孩屬於中樞性早熟,且有快速進展的趨勢,預估身高 153 公分低於遺傳身高 158 公分,所以在討論之後決定進行性釋素類似物的治療,每三個月一針,經過 3 年半的治療,在 10 歲半時停止。小女孩的初經在 11 歲半到來,最終身高 157 公分,接近遺傳身高,順利達到治療的目標。

正常的青春期,女生在 8 歲乳房開始發育,男生在 9 歲睪丸體積變大,如果發現有提早發育的現象,便要提高警覺。林口長庚紀念醫院兒童內分泌暨遺傳科主任羅福松醫師指出,常有家長在發現小朋友長陰毛或腳毛很多時便相當緊張,但是陰毛與腳毛並非性早熟的依據,建議至兒童內分泌科檢查,以確定診斷。

醫師會評估乳房、睪丸發育的程度,並安排骨齡檢查,了解生長板密合程度。羅福松醫師說,女生還會安排骨盆腔超音波,藉由卵巢大小、子宮大小、子宮內膜厚度來做判斷。另外還可以安排性釋素測驗(LHRH test),區分中樞性性早熟或周邊性性早熟。

兒童中樞性早熟,是因為下視丘-腦下垂體-性線軸提早活化,進而讓小朋友提早出現第二性徵。蘇雅婷醫師解釋,女生若在 8 歲之前有乳腺組織的發育,家長較容易察覺,至於男生若在 9 歲之前睪丸體積變大、陰囊變薄粉紅,家長較不容易發現,可能延誤就醫。

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8 成至 9 成的女性中樞性早熟,屬於特發性性早熟,沒有明確的腦部病灶,但是若伴隨癲癇、嚴重頭痛、視力缺損、多尿等狀況,可能要安排腦部核磁共振檢查。蘇雅婷醫師表示,男性中樞性早熟,整體而言有 2 成至 7 成 5 的比例是由顱內病灶所引起,因此所有性早熟的男生,都應該接受腦部核磁共振檢查。

性早熟可能與遺傳、飲食、環境賀爾蒙有關。羅福松醫師提醒,日常生活中,要避免用塑膠容器裝熱湯,避免讓小孩接觸香水、化妝品、保養品。至於牛奶、豆漿都可以喝,並不會造成性早熟。

蘇雅婷醫師也提醒,「吃東西之前,請多洗手,便可大幅減少攝入環境賀爾蒙!」

性早熟會伴隨許多問題,包括骨齡超前、初經提前、代謝問題等。蘇雅婷醫師指出,因為性激素會促進生長板密合,若性早熟快速進展,將造成骨齡超前,生長板過早密合,而影響最終成人身高。初經提前,可能對女童造成適應壓力,而且過早的初經也會增加罹患與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

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此外,性早熟的女孩在代謝問題方面,如肥胖、高血壓、高血脂的風險可能較一般族群高。

性早熟怎麼辦?

是否需要治療中樞性性早熟,必須經過兒童內分泌專科醫師詳細的評估。羅福松醫師解釋,治療與否取決於兒童的年齡、青春期進展的速度、身高增長速度、以及根據骨齡估計的成年身高。治療目標在於維持骨齡,避免初經提前,也有助於減少未來的代謝問題,或是與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

標準的治療是性釋素類似物針劑,打針方式可依照需求分為每個月或每三個月施打。通常是持續治療 2 年以上,直到把小朋友的骨齡拉到跟其他人差不多的程度,生理期也拉回跟同儕差不多的年紀再停針。蘇雅婷醫師說,使用性釋素類似物治療中樞性性早熟已有將近三十年歷史,安全性高。

研究發現,使用性釋素類似物,跟沒有使用藥物作比較,未來生育能力沒有差異,甚至有研究指出,如果不治療,性早熟女生未來遇到不孕的機率可能稍微增加。

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目前也有極細的性釋素類似物針劑可進行注射,有助降低兒童的疼痛與心理負擔,提升治療順從度。只要符合條件,健保也可以給付。

貼心小提醒

請小朋友們要早點睡、多運動、不要喝含糖飲料。羅福松醫師提醒,睡眠與運動可以刺激生長激素分泌,至於含糖飲料則會抑制生長激素,希望能夠在進入青春期的時候,達到較理想的身高。

家長若發現孩子們有性早熟的跡象,請務必至兒童內分泌科就診!

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催產素可以幫你神助攻嗎?化學分子幫助你們之間的感情更緊密——《完美歐姆蛋的化學》
日出出版
・2022/12/31 ・1888字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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催產素:讓你產生「愛」的感覺

2003 年,瑞典醫師克絲汀.烏納斯.莫柏格(Kerstin Uvnäs Moberg)出版了《催產素因子》(The Oxytocin Factor,暫譯),她在書中指出,催產素對人體的影響,正好和戰或逃(fight-or-flight)反應相反。

催產素不會讓我們感到厭倦和對陌生人警戒,而是會讓我們感到安全和信任。

莫柏格的理論是基於一些針對動物進行的研究,例如老鼠和田鼠(看起來很像可愛的倉鼠)。她發現如果在田鼠靠近目標配偶的時候對田鼠注射催產素,就可以操控田鼠選擇特定的配偶。

以人類來說,大多數的證據都可以佐證催產素會大幅影響人如何與彼此(甚至和動物)產生連結。例如,當我們撫摸狗的時候,科學家可以觀察到催產素濃度明顯上升,尤其是面對動物寶寶的時候,例如可愛的小狗爬到你腿上窩著。

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當我們撫摸狗的時候,科學家可以觀察到催產素濃度明顯上升。圖/pexels

想當然,新手媽媽抱著寶寶時,也同樣會出現催產素濃度上升的現象。從化學的角度來看,媽媽的愛多到一湧而出,以致於她體內的催產素飄升到驚人的程度,愛情分子可不是浪得虛名。

有感情後,催產素濃度會快速上升

研究人員也注意到,當成人對彼此有感情,催產素濃度會快速上升。以女性來說,催產素分子濃度會在前戲的時候開始升高。

有證據顯示,通常如果性行為過程比較長,人會覺得與伴侶比較有連結,即使真正的交合還沒開始。從化學的角度看來,這是因為有更多催產素分子從人體內湧出。

當人對彼此有感覺時,催產素濃度會快速上升。圖/pexels

女性在高潮之後,會馬上迎來第二次的催產素高峰。從生理的角度分析,這是為了讓我們可以與伴侶形成穩固的連結,以應對懷孕的狀況。女性的身體是出於直覺而且無意識地有這樣的行為,目的是協助鞏固兩人之間的連結。

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相對地,男性不會迎來第二次催產素高峰,而是在各式各樣的性興奮過程中,都會大致呈現催產素升高的狀態,最後在高潮過後回復穩定。

研究人員認為男性沒有第二次催產素高峰,是因為從生理的角度而言,男性沒有與伴侶形成穩固連結的理由,畢竟他們不會懷孕。

愛情激素實驗:催產素對人體的影響

我最喜歡的愛情激素實驗之一,是以一大群處於一對一關係中的異性戀男性為實驗對象。研究人員會用醫療鼻腔噴霧把催產素噴入這些男性的鼻子,然後再向他們介紹一位極有魅力的陌生女性。

研究人員會先請實驗中的男性等待幾分鐘,這是為了讓催產素可以確實與催產素受器形成鍵。(別忘了催產素是大型肽分子,所以需要一點時間才能抵達目標位置,並且與受器結合。)當研究人員確信鍵已經形成,就可以開始實驗了。

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首先他們一次介紹一位男性給那位美麗的女性認識,接著觀察雙方所站的位置有多靠近。

在實驗中,研究員會觀察雙方所站的位置有多靠近。圖/pexels

針對這些處於一對一關係的男性蒐集資料之後,研究人員又找來一群單身男性。他們再次執行催產素鼻腔噴霧的實驗,然後——讓這些單身男子接受觀測。

和先前一樣,研究人員測量了男性和陌生美人之間的物理距離,想知道是否有辦法確認催產素分子對人體的影響。

研究人員發現整體而言,比起單身男性,非單身男性與美麗女性之間的距離至少多出了十到十五公分。當然,實驗難免會有離群值,不過這項研究(尤其)顯示出,男性體內的催產素會使得伴侶之間的連結明顯更穩固。

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所以,下次你老公要去單身派對之前,記得往他鼻子噴一點催產素,再給他一個大大的吻,然後其他的就交給化學吧。

這項研究顯示出,男性體內的催產素會使得伴侶之間的連結明顯更穩固。圖/pexels

——本文摘自《完美歐姆蛋的化學》,2022 年 12 月,日出出版出版,未經同意請勿轉載。

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