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超級記憶力——《跟著大腦去旅行》

臺大出版中心_96
・2016/01/10 ・2814字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 466 ・五年級

我們有時會為了自己的貧弱記憶力感到絕望,但如果什麼都記得,也是嚴重的阻礙。如果我們什麼都記得,我們的心智就會過度壅塞,就像要離開塞滿雜物的小房間一樣。例如「學者症候群」 (savant syndrome)這種情形就可能導致超強記憶力,但會影響其他方面的智力。電影《雨人》(Rain Man)的靈感—金.皮克(Kim Peek)就是個特別的例子。金.皮克於 2009 年去世,享年五十八歲;朋友稱他為「金電腦」(Kim-puter),他從一歲半就開始背書,到了五十多歲已經背了九千本書。他的知識庫內容龐大,遍及歷史、運動、電影、太空計畫、文學與莎士比亞(William Shakespeare)等等許多領域。他對古典音樂所知甚多,到了中年甚至開始彈奏古典音樂。他與其他「學者」一樣,可以馬上告訴你某年某月某日是星期幾,這項本領可是需要強大的記憶力。

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雨人-金.皮克 Source: creativitypost

但以標準智力測驗來說,皮克只有87分(平均分數是100分)。他橫著走路,無法扣自己衣服上的扣子,也沒辦法處理日常家務。而且,抽象思考對他來說很困難。這顯示,過於詳細的記憶可能影響其他心智功能,過於精準的記憶可能讓人無法了解事物間的關係以進行抽象思考。太多棵樹,就很難見樹又見林。

另外一位特別的「學者」則是丹尼爾.譚米特(Daniel Tammet),他最著名的事蹟是一週學會冰島語,這項成就是在拍電視紀錄片時完成的。2004年3月,他成功將數學常數 π(圓周率, 也就是圓周長對直徑的比例)背到小數點後 22,514 位。他的方法是看著心裡「複雜的、多面的、彩色的、有紋路的形狀」。這種將一種感官對不同事物的感受連結到另一種感官的能力又稱為「聯覺」(synaesthesia)。那麼,譚米特就是能夠看到 π 的數字以一串美景呈現,「那樣的美深深吸引了我,讓我著迷」。他還在自己的聯覺視覺裡看到詩。他把造訪冰島的經驗寫成詩,裡面有一段是這樣的:

在那小鎮與城市
我看著人們說話對著彼此
他們的呼吸綴縫成織
用著柔軟和五色的語詞。

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一週學會冰島語的丹尼爾.譚米特 Source: creativitypost

有個不太一樣的案例是所羅門.雪瑞薛夫斯基(Solomon Shereshevskii),他在文獻中被稱為「S」,其驚人記憶力記載於俄國傑出神經心理學家亞歷山大.羅曼諾夫.盧力亞(Aleksandr Romanov Luria)1968 年出版的書《記憶大師的心靈》(The Mind of a Mnemonist)。雪瑞薛夫斯基的記憶力似乎無窮無盡,很瑣碎的事也可以記得長長久久。他可以正確回想起盧力亞十六年前給他看的單字表。他的記憶主要是視覺記憶,請他記憶文字或數字時, 他會在心裡轉化這些資訊,要不就是空間排列,要不就是用「位置記憶法」(method of loci)想像這些東西放在熟悉的位置,之後再「重播」,在心中回到那些位置。

他的精確記憶力其實是障礙,因為這項特質導致他無法形 成一般概念。他看不懂小說,因為他會非常詳盡地想像故事場景,但讀到後來會發現場景與他原先想像的不同。他就像撰寫本章開頭故事的俄國小說家弗拉基米爾.納博科夫(Vladimir Nabokov),以及也是「聯覺人」(synaesthete)的丹尼爾.譚米 特,所說的話常伴隨著視覺感受,如「噴霧」(pu)或「飛濺」 (splash),音調 30 赫茲、100 分貝的聲音則是「一條 12 至 15 公分、 顏色有如陳舊黯淡銀飾的帶子」。

你可能會以為他是幸運兒—可不是人人都能召喚出陳舊黯淡銀飾的意象。其實,他的過人記憶力與不由自主的視覺心像 (visual imagery)對日常生活造成嚴重阻礙。盧力亞引用雪瑞薛夫斯基說過的例子:

有一次我去買冰淇淋⋯⋯我走向小販,問她有什麼口味。 她說:「水果冰淇淋。」可是從她講話的音調中,我只看到她嘴裡冒出成堆的煤,還帶著黑呼呼的灰;看到她如此回答,這冰淇淋我實在買不下去。

不過,位置記憶法不必然需要聯覺的能力,這是人人都能學會的有用技巧,只是可能無法做到像雪瑞薛夫斯基那樣。可以說, 位置記憶法是神遊的一種實際應用,只是這樣的神遊是在自主控 制的狀態。根據西塞羅(Marcus Tullius Cicero)的說法,最早發現這個記憶法的是一位叫做西莫尼德斯(Simonides)的希臘詩人。 有一天,西莫尼德斯正在宴會上取悅一群有錢貴族,卻被兩位神祕人物叫到外頭;原來兩位神祕人物是奧林帕斯神祇卡斯托耳 (Castor)和波魯克斯(Pollux)(譯注:這是一對孿生兄弟,也就是雙子座)派來的信使。西莫尼德斯一離開會場,屋頂就倒塌, 壓死裡面所有的人。屍體血肉模糊以致無法辨認,直到西莫尼德斯回想當時誰坐在什麼位置,才有辦法一個個認出身分。據說,希臘與羅馬的雄辯家(orator)就根據這個故事,使用位置記憶法來背誦自己的演講內容。

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Source: musee

後來,在中國傳教的義大利耶穌會傳教士利瑪竇(Matteo Ricci)改良了位置記憶法。1596 年,他寫了《西國記法》(Treatise on Mnemonic Arts)這本書,讓中國人能背誦科舉考試所需的龐大知 識。這套記憶技巧是想像一座「記憶宮殿」(memory palace),裡頭有一座迎賓大廳與許多充滿生動意象的房間,描繪了如戰爭或宗教事件等觸人心弦的場景。記憶的方法是,將需要記住的東西 與這些觸發極端情緒的意像聯想在一起,之後回想時只需在心裡走一遍「記憶宮殿」,就會想起需要記住的東西。

直到今天,位置記憶法似乎是世界頂級記憶高手的首選。有位叫做呂超的中國人利用這個方法,成為背誦圓周率的金氏世界紀錄保持人。2005 年,他背到圓周率小數點後 67,890 位,在第 67,891 位才首度出錯;這個長度是譚米特背誦紀錄的 3 倍。[註1]不過, 更驚人的是另一位年輕工程科系學生,文獻中稱他為「PI」也在 意料之中(但也許是開玩笑):他把圓周率背到超過小數點後面 216 位。據說他背錯「不到 24 個地方」,聽起來好像錯很多,但平均起來不過每 212 個位數錯一個地方。為什麼他偶爾會背錯不得而知,但也許是因為想像的位置有模糊之處。雪瑞薛夫斯基偶爾會記錯東西,原因是他在心裡想像時把東西放在比較暗的地方,但有時只要他想像路燈亮了,就能正確回憶起來。

另外,後面提到的這些例子跟雪瑞薛夫斯基不一樣,這些人 其他方面都很正常,只是 PI 記不太清楚事件與面無表情的臉 — 他似乎比較記得住有表情的臉。撇開這些例子不談,諸如位置記憶法這類的技術也許已經趕不上潮流。你大可直接從 iPad 查圓周率,要到小數點後幾位就到第幾位,要多精準就多精準。說起來, 又有誰需要知道圓周率到小數點後 216位?

  • 註1:在出版過程中,這項紀錄在 2015 年 3 月 21 日已增加至小數點後 70,000 位,由印度的拉吉維爾.米納(Rajveer Meena)於韋洛爾理工大學(VIT University)所創下。

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本文摘自《跟著大腦去旅行》,由臺大出版中心出版。

 


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為什麼吃甜的會蛀牙?——《生活中的東西都可以寫成化學式》

快樂文化
・2022/05/09 ・1404字 ・閱讀時間約 2 分鐘

來談談我們的敵人——蛀牙。

蛀牙的化學物語

導致蛀牙的主要原因有兩個。前面提過的蛀牙菌是其中一個因素,而蛀牙菌具體的名稱為「轉糖鏈球菌」,據說這種細菌常在孩童約三歲以前經由大人傳染,原因包括使用父母用過的筷子和湯匙,或輪流喝飲料等;另一個因素就是食物中所含的糖分,主要成分為「蔗糖」。

這兩個因素結合在一起時,就會發生以下情況:首先,轉糖鏈球菌利用蔗糖製造一種稱為「葡聚糖」的分子。葡聚糖的化學式為(C6H10O5)n,後面會再詳細說明。葡聚糖附著在牙齒表面,會成為轉糖鏈球菌的棲息地。此外,口腔中的其他細菌(根據統計,口腔中的細菌有 600 多種)也會混入其中。

這些附著在牙齒上的組合物稱為「牙菌斑」,有時也被稱為「齒垢」或「生物膜」(biofilm,又稱菌膜)。你可能在牙膏等的廣告中有聽過這些名詞。

之後,獲得棲息地的轉糖鏈球菌會產生大量的「酸」,引發去礦質作用,最終導致蛀牙。這個過程如下列所示。

轉糖鏈球菌生活在溫暖的葡聚糖裡,並分解出乳酸;事實上它們也會分解出醋酸,及一種稱為甲酸(HCOOH)的酸,但乳酸所佔的比例較高。這些酸會引發強烈的去礦質作用,溶解牙齒並造成蛀牙。

在這種情況發生前,必須好好刷牙,以澈底清除黏附在牙齒上的牙菌斑(葡聚糖+細菌)!即使是漱口,具黏性的牙菌斑也不易脫落,最有效的方法還是好好刷牙。而牙膏中含有研磨劑(可幫助去除汙垢的顆粒),能有效去除黏黏的牙菌斑。

不易蛀牙的甜食

上個單元我們說明了糖是如何引起蛀牙的。事實上也有一些分子的味道就和糖一樣甜,但卻不太容易引起蛀牙,其中最有名的分子之一就是「木糖醇」,你可能有聽過加了木糖醇的口香糖吧!這個分子的化學式為 C5H12O5,詳細的結構如下圖。

為什麼木糖醇味道甜甜的,卻不容易引起蛀牙呢?在回答這個問題前,我們先回想一下為什麼蔗糖(糖)會導致蛀牙。蔗糖是轉糖鏈球菌用來製造葡聚糖的材料,而反應過程中產生的果糖,會被轉糖鏈球菌做為養分來源,並分解出乳酸分子。

那木糖醇呢?首先木糖醇不像蔗糖是製造葡聚糖的材料,另外轉糖鏈球菌不會把木糖醇當成養分來源,所以也不會分解出乳酸。因此它們的味道雖然很甜,但卻不容易引起蛀牙。

這裡出現了一個問題。木糖醇和蔗糖的結構看來截然不同,但為什麼味道也是甜甜的呢?若像下圖一樣,稍微改變一下木糖醇的畫法,就會發現它的結構與構成蔗糖的葡萄糖和果糖很像,具有許多羥基這點也非常相似。

——本文摘自《生活中的東西都可以寫成化學式》,2021 年 11 月,快樂文化


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