之前曾經有廠商張冠李戴，把植物的生長素當成了動物的生長激素，宣稱吃了含有生長素的植物果實恐怕會性早熟；其實植物的生長素與動物的生長激素相差得非常遠，也沒有任何證據顯示，植物的生長素可以當作動物的生長激素來使用。

動植物通用的賀爾蒙

不過，植物的六大賀爾蒙：生長素、細胞分裂素、芸苔素、乙烯、吉貝素與離層酸裡面，倒是真有一種是動植物通用的！這種賀爾蒙是離層酸（ABA，abscisic acid）。

離層酸被發現跟動物有關，是 2001 年在海綿的研究。研究團隊發現，當海水溫度上昇（或機械壓力）時，海綿的陽離子通道會開啟，造成離層酸分泌上昇，接著便活化蛋白質激酶 A（PKA），啟動一連串的信息傳導，最後鈣離子上昇。這個發現，使得科學家們對這個植物賀爾蒙非常感興趣。離層酸在植物裡也主導了一部份的壓力反應（缺水、缺養分、紫外光照射），那麼高等動物是否也會分泌離層酸呢？

答案是肯定的。高等動物，包括人類，都會合成離層酸；但是人類合成離層酸的主要用途，卻不是用來處理壓力反應。離層酸在人體內，由與免疫相關的細胞負責合成：包括顆粒性白血球（granulocytes）、單核球（monocyte）以及巨噬細胞（macrophage），都會合成離層酸。更有意思的是，胰腺的 β 細胞（pancreatic β-cell）也會合成離層酸喔！而且 β 細胞要在受到葡萄糖刺激後，才會分泌離層酸呢！

由於 β 細胞的角色主要就是分泌胰島素（insulin）來調節血糖濃度，因此使得研究團隊覺得非常好奇。是否離層酸也與血糖調節相關呢？如果這樣，那麼口服離層酸是否會有調節血糖的效果？

於是，研究團隊找來富含離層酸的水果，並製作萃取物。為什麼要製作萃取物呢？因為做實驗，一定要有控制組；如果給實驗組吃了富含離層酸的水果、給控制組吃不一樣的水果或不吃水果，那麼控制組的人的心情可能會受到影響，或許就會讓實驗變得不準確。因此，研究團隊拿了杏（apricot）來製作萃取物，提供給參與實驗的對象（老鼠與人）與葡萄糖一起服用。

結果發現，只要口服每公斤體重 0.5~1 微克（μg）的離層酸，就可以有效降低血糖和胰島素的分泌。而且吃得多的效果好，顯示了離層酸的確有降血糖的效果。

過去也有許多觀察發現離層酸與降血糖之間的關係。研究團隊發現，正常人在進行葡萄糖耐受性試驗時，血清中的離層酸濃度會上昇；但是類似的現象在第二型糖尿病病人以及妊娠糖尿病病人的血清裡是看不到的。而當第二型糖尿病病人進行膽胰分流手術（biliopancreatic diversion）一個月後，或妊娠糖尿病病人產後一個月，他們的血清離層酸濃度的變化，隨著血糖值回歸正常後，也跟著回復正常了。

獲取天然的離層酸

有趣嗎？這可說是另一個打破動植物疆界的發現，而且有許多觀察都發現，離層酸可能是經由刺激肌肉細胞加速吸收血糖，來達成降血糖的目的。由於血糖上昇的幅度小了，當然胰島素也不用分泌那麼多，於是胰島素的量也減少了。胰島素分泌量減少，還有「防肥」的效果唷！

相信讀者們看到這裡一定大為興奮，但想到臺灣不產杏大概又有點悲傷。除了杏以外，還有什麼水果富含離層酸呢？事實上，離層酸含量最高的水果是無花果，第二名是覆盆子（bilberry），第三名才是杏；不過第四名可是臺灣土產——香蕉喔！

不過，究竟離層酸在高等動物與植物之間，是否真的完全沒有扮演相同的角色呢？其實有的，人的角質細胞（keratinocyte）與阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）在受到 UV 照射時，都會先釋放離層酸，然後離層酸再引發一氧化氮（NO）的產生呢！

參考文獻：

1.  Elena Zocchi, Armando Carpaneto, Carlo Cerrano, Giorgio Bavestrello, Marco Giovine, Santina Bruzzone, Lucrezia Guida, Luisa Franco, and Cesare Usai . 2001.The temperature-signaling cascade in sponges involves a heat-gated cation channel, abscisic acid, and cyclic ADP-ribose. PNAS  98 (26) 14859-14864
2.  Mirko Magnone, Elena Zocchi et. al. 2015. Microgram amounts of abscisic acid in fruit extracts improve glucose tolerance and reduce insulinemia in rats and in humans. FASEB J. 29(12):4783-4793

本文原出自臺灣大學科學教育發展中心，其他單位需經同意始可轉載。

輾轉反側，徹夜難眠的時候，您幾點起床？就算醒了，工作效率是否異常低落？
在此，請您非但別只想到自己，還要拿出一點同理心：因為被剝奪睡眠的澳洲喜鵲，也深受困擾。

捉野生喜鵲來做失眠相關的實驗

2022 年 4 月的《科學報告》期刊，有一篇標題冗長的論文，叫做〈失眠削弱澳洲喜鵲的認知表現並改變其歌曲產出〉^[1]。其第一作者澳洲 La Trobe 大學博士候選人 Robin Johnsson，認為歌唱的時辰與類型，對於喜鵲的社交生活相當重要，並以此做為研究主題^[2]。且不論在 COVID-19 疫情之前，有些人就已經沒什麼社交生活，更不要談呼朋引伴一起歡唱 KTV，人家喜鵲可是隨時都過得多采多姿。

於是，牠們就被科學家抓去做實驗了。

首先，研究團隊架設陷阱，用起士誘捕野生喜鵲。為牠們戴上標有序號的腳環之後，再關進裝有監視器的房間裡。接著，為了測量腦電波圖（electroencephalogram, EEG）與肌肉電位圖（electromyogram, EMG），科學家把無辜的喜鵲抓來開刀。於其腦部表面和頸部肌肉，植入電極貼片（electrodes），方便之後記錄睡眠狀態^[1]。

然後，喜鵲們就去接受特訓。

反覆訓練後篩選符合資格的喜鵲來做失眠實驗

研究團隊準備了一種木製食器，左右各挖一個淺槽。其中一個槽裡，盛裝少量起士和麵包蟲。第一次食物直接攤在眼前，不加以掩飾；第二次猶抱琵琶半遮面；第三次開始蓋子完全擋住凹槽，令喜鵲啥也看不見。在訓練的初期，全部的食器都採用灰色蓋子。直到最後的「聯想學習」（associative learning），蓋子被換成黑色或白色。喜鵲掀開特定顏色的蓋子，發現下面藏有食物。這樣重複 15 次，讓牠們不把「食」、「色」的關係兜在一起也難^[1]。

結訓後，研究團隊把食器裡的獎勵換成「不會動的麵包蟲冷盤」（chilled, unmoving mealworms），為喜鵲舉辦驗收成果的模擬考。除了執行「聯想學習」的覓食活動，科學家也期望牠們展現「反轉學習」（reversal learning）的能力。將蓋子的顏色調換，要喜鵲嘗試選出有食物的凹槽。這個階段有一些評分要點^[1]，例如：

1. 喜鵲做出第一次選擇時，是否有延遲的行為。緩慢的反應，代表注意力不集中，或動機下降。
2. 喜鵲得經過幾回，才能達到連續 12 次嘗試中，有 10 次正確的及格分數。
3. 喜鵲選擇正確瓶蓋的比率。

凡是順利通過模擬考的喜鵲們，便能晉升至下一關。

在實驗的主要階段，喜鵲們被劃為三組，分別體驗下列三種睡眠模式之一：無干擾睡眠、6 小時睡眠剝奪，以及 12 小時睡眠剝奪。研究人員防止喜鵲睡著的花招，包括：迫近或拍打鳥舍、發出噪音，或是輕撫充滿睡意的喜鵲^[1]。如同可憐的臺灣中學生，明明前晚都沒睡飽，隔天還得參加考試。研究人員存心要看失眠的喜鵲，怎麼失常。

人類跟喜鵲一樣會被睡眠影響行為

正式測驗的結果不出所料，沒睡飽的喜鵲容易犯錯，而且要花較長的時間，才能選出正確答案。有些喜鵲甚至失去參與測驗的動機，傾向找機會補眠。其實以前的研究便顯示，失眠也會降低人類的認知表現。諸如參與動機、清醒程度（alertness）、注意力、警戒等級（vigilance）等，都會受到負面影響^[1]。

除了喜鵲考試的成績，科學家也記錄了牠們社交行為的變化。失眠的喜鵲寧可睡覺，也不要唱歌。最後就算唱了，單曲的長度卻意外地延展。原本的晨曲改在中午演出，頻寬變得狹窄，內容相較貧乏，顫音也明顯減少。這與人類的口語溝通，大同小異。當一個人睡眠不足，說話的速度會緩慢下來，咬字不如平常清晰，語句重覆的機率提高，甚至可能妨礙聽眾理解講者所要傳達的訊息^[1]。

澳洲喜鵲有複雜的家族。牠們用歌聲來劃定疆域，分辨敵友，並建立「鳥」際關係。失眠不僅會害喜鵲把歌唱得七零八落，也會進一步危及其社交生活。既然以往的人類睡眠實驗結果，與喜鵲有那麼多的相似處，下次在抱怨疫情害自己沒朋友之前，我們是不是應該先睡飽，再來思考怎麼社交呢？

備註：此實驗結束後，參與受試的澳洲喜鵲，均在 2019 年 7 月被野放。

參考資料：

1. Sleep loss impairs cognitive performance and alters song output in Australian magpies (Scientific Reports, 2022)
2. Researchers find what magpies lose from hitting snooze (Brisbane Times, 2022)