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※ [本文轉錄自 NTU-Karate 看板] 作者: precession (little-boy) 看板: NTU-Karate 標題: 轉貼文章--一覺醒來,我把大腦變聰明了 時間: Wed Aug 13 08:16:07 2003 一覺醒來,我把大腦變聰明了 文/洪蘭(陽明大學神經科學研究所教授) 2003.8.10 中國時報 § 前言 § 「認知神經科學」的研究發現,當腦內的神經傳導物質很低時,我們會 愛睡,情緒低落;而睡眠時,大腦會分泌重要的神經傳導物質如血清張 素、正腎上腺素等,這些與我們的記憶、情緒都有關係。當我們可以看到 人腦的工作情形,大腦神祕的面紗,正一層層的被揭開…。  「認知神經科學」是近代科技整合後出現的新領域,它綜合了心理學、 語言學、人類學、哲學、神經科學、電腦科學等各領域的學者,共同為解開 人類大腦之謎而努力。幾千年來人類欲一窺大腦內在的奧秘而不可得,現在 因為腦造影技術的進步,已使我們可以在活人身上看到大腦線上的工作 情形,它神祕的面紗正一層層的被揭開。三百多年來,笛卡兒心物二元論 的爭論正逐漸塵埃落定,哲學界自亞里斯多德以來最具爭議的意識問題, 也因睡眠與夢的科學研究,而出現曙光。 睡著了,大腦可沒停止  我們神經系統的語言是「電」的,雖然眼睛看到的是光波,耳朵聽到的是 聲波,但是在進入大腦後,我們能測量到的卻是電位的改變,就像在美國用 美鈔,在香港用港幣,到了台灣,一定要在中正機場兌換台幣,在台灣才行的 通,因此,我們可以透過腦波的記錄來了解大腦內在的活動情形。  我們的腦波在清醒與睡眠時不相同,睡眠時四個階段的腦波也不同。睡眠 時,大腦會分泌重要的神經傳導物質如血清張素、正腎上腺素等,這些與我們 的記憶、情緒都有關。當腦內的神經傳導物質很低時,我們會愛睡,情緒低落, 無法將蛋白質轉換成記憶碼儲存起來,所以現在知道蘇秦的「頭懸樑、錐刺 骨」讀書方法是無效的,開夜車的效果遠不及早上起來讀的好。  過去,我們都以為睡眠時大腦在休息,現在透過核磁共振的腦造影,我們 看到睡眠時大腦是在活動的。大腦就像7-11便利商店一樣,打烊了店門拉下 來後,店員必須把貨物上架,第二天開張時才有貨可賣。眼睛雖然閉起來了, 不再有新的訊息進來,大腦要忙著處理已經進來的訊息,所以經過一夜的整理 與補充耗去的神經傳導物質,早晨起來時記憶最好,是心智警覺的高峰,因此 重要的考試都應該排在早上,中國人也說「一日之計在於晨」。 果然「有夢最美」!  在整個睡眠活動中,又以作夢最為重要。科學家認為夢與學習有關,作夢 是把白天所學的東西重新加以擷取整理,去蕪存菁,如果不准作夢,學習的 效果會嚴重受損。  在沒有核磁共振前,我們是從動物實驗來推測腦的運作。鳥類是自然界中 惟一和人類一樣有腦側化現象的動物,牠們也是用左腦唱歌。如果把一隻正 在學唱歌的幼鳥,晚上注射麻醉劑到牠專管唱歌的神經核,使它無法活化,不 能將白天所學的歌拿出來整理時,這隻鳥的學唱就嚴重受損。夢本來只發生在 哺乳類以上的動物,鳥類不會作夢,但正在學唱歌的幼鳥有作夢,顯示夢與 學習有關。  嬰兒的睡眠時間比大人長了很多,這多出來的睡眠時間大部分也是在作夢。 因為嬰兒出生後必須不斷的學習以利生存,每天有大量的訊息要處理,所以 需要較長的作夢時間。以色列曾經作過一個實驗,將學了四十個生字的士兵 隨機分成三組,一組可以安睡到天亮,一組須去外面夜行軍不准睡,第三組 可以睡,但不准作夢,只要士兵眼球開始轉動,腦波呈現類似清醒時的 腦波(我們稱為速眼運動睡眠REM Sleep)表示他在作夢時,便將他推醒。  天亮後,要求這三組士兵回憶昨晚所學的生字,結果發現一覺到天明的記 的最好,不准作夢的最差。因此,要學生學習得好,必須讓他睡的飽。最近, 哈佛大學的報告發現連午睡對學習都有幫助,而且這效果只能歸因到第四階 段的睡眠,與無聊、動機不足或疲勞都無關。看起來孔子罵宰予晝寢「朽木 不可雕也;糞土之牆不可杇也」是冤枉了他。  一個成人一夜大約作四到五次夢。一般來說,人所作的夢是不記得的,只 有快要醒時所作的夢才會記得。作夢時,全身肌肉是放鬆的,如不然,便會 起來夢遊,將夢境表演出來了。很多人剛入睡時會作下樓梯一腳踩空的夢, 這是因為人的肌肉需要五到十分鐘才能慢慢放鬆,當大腦急切要作夢而肌肉 尚未放鬆,為了避免夢遊,腦幹就送出指令,腳往前一蹬,肌肉就立刻放鬆 了,從實驗上可以看到肌肉張力的消失與眼球的跳動是同步的。  另外人的夢是彩色的,因為夢是枕葉的活化。盲人的夢缺乏影像,眼球也 很少移動。非洲塞內加爾及印尼的原住民作夢時眼球移動的很少,因為原始 部落的生活方式幾千年來無太大的改變,在刺激的接受與處理上不像西方人 那麼多,故眼球動的少。這些証據都指向睡眠與學習的關係。所以,美國目 前已有十八州將上學時間延後一個小時,務使孩子在睡飽了,精神狀態最佳 的情況下,到校學習,以求事半功倍。 語言,窺視大腦的窗戶  另一個因儀器的進步而帶給我們新知識的領域,是大腦對語言的處理。 語言是窺視大腦最好的窗戶,是了解心智活動最理想的模式,從誘發電 位(Event-related potential ERP)的測量,我們看到語意不正確時大腦會 產生一個負波(N400),文法不正確時,大腦會出現一個正波(P600), 當語意和文法都不正確時,這兩個波形都出現。  利用這個技術我們可以探討更精密的語言處理歷程,尤其是中文有許多 的特性,是別的文字所沒有的,如動、名詞同形等,可以進一步了解心智的 運作。  另外,利用功能性核磁共振的顯影技術,我們可以看到閱讀漢字時大腦的 工作情形,我們看到大腦處理字音、字形與字義的地方。過去,有人誤以為 中文是圖形文字,在右腦處理,這是非常錯誤的觀念,我們所有實驗都指出 中文是在左腦處理,連視覺--空間性質的手語都在左腦處理,也就是說, 只要它是語言,有語言的特質,都會在左腦處理。閱讀的腦功能研究也讓我們 看到了失讀症(所謂閱讀障礙)的孩子大腦功能異常的地方,可以發展一些 補救的方法。  腦與心智是一體的,大腦中並沒「笛卡兒劇院」這樣的地方來專門處理 心智的問題,臨床証據顯示大腦受傷,心智隨之改變。睡眠、夢與語言都是 大腦處理訊息的一環,與大腦的其他功能一樣,與生存有關。21世紀是腦 科學的世紀,了解腦功能是了解自我的第一步,而認知神經科學的研究使 我們對未來充滿了憧憬。 -- 曾經滄海難為水 除卻巫山不是雲 取次花叢懶回顧 半緣修道半緣君 --



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