min'cellanea

動物的記憶是儲存在腦部的海馬旋(hippocampus)，被儲存的記憶包括了空間，而海馬旋中管理空間的神經細胞叫 place cells，可以說是腦中的 GPS，能夠記錄你到過的地方，幫你辨認方位，讓你不會迷路，發現此細胞的 Dr. John O'Keefe 還因此得了去年(2014)的諾貝爾獎。Place cells 是怎麼做用的呢？海馬旋裡的 place cells 像是一個小小地圖，在不同的地方會有不同的細胞被激活(firing)，例如你到 A 地買早餐的時候 A 細胞會被激活，到 B 地看電影的時候 B 細胞會被激活，這些東西就會被儲存在海馬旋裡，之後當你想到去 A 地買早餐的時候，A 細胞就會活耀起來，讓你能夠從儲存的記憶中把 A 的地點翻出來，或是當你想要看電影的時候，B 細胞就會活耀起來，讓你想到看電影可以去 B 地看。
睡覺跟記憶有什麼關係呢？睡覺的功能除了前兩年發現的，除了可以幫你清洗腦部、清除廢物外，由之前的研究得知睡眠還可以幫助形成記憶(memory consolidation)。睡眠分成好幾個階段，大致可分為快速動眼期(REM, rapid eye movement)和非快速動眼期(non-REM)，REM 緊接在非快速動眼期中的慢波期(SWS, Slow Wave Sleep)之後，SWS 是睡眠中最深沉的一段，最難叫醒，SWS 其中有一段是 sharp wave ripple (SPW-R)，白天經歷過的事情會在 SPW-R 的時候重跑一遍，記憶的形成和強化在這個時間發生。以管理空間的 place cells 來說，例如你早上去完 A 和 B 地之後跑去 C 吃下午茶，晚上睡覺的時候，A, B 和 C 細胞會依時間序重新活耀起來 [1, 2]，形成和加深你的記憶。那如果在睡覺的時候用外力刺激 D 細胞呢？會讓你在醒來後多出有關 D 地點的記憶嗎？上個月有個研究團隊在知名國際期刊《Nature Neuroscience》發表了一篇研究論文，表示可以在睡夢中人造記憶 [3]。
作者把老鼠分成兩組，一組測試醒時的 place cells 活動，另一組測試睡覺時的活動。他們在老鼠腦部安裝兩組針，一組裝在海馬旋的 CA1 區紀錄腦部活動，另一根針裝在腦前額(MFB, medial forebrain bundle)，MFB 是老鼠腦中管理回饋的，得到獎賞（例如食物）的時候會刺激 MFB，帶給老鼠愉悅的感覺，這個感覺也可以人造出來，只要用電刺激 MFB，就會讓老鼠有得到獎賞時的愉悅感。
 
整個實驗過程大致分成四個階段：（如上圖 a, b）
1) 定位 place field：作者們先讓老鼠在一個空間裡自由活動十五分鐘，如上面所說，每個不同的點都會引發不同 place cells 活動，活躍的程度也不一，可能在 A 點的時候 A 細胞特別活耀，在 B 點的時候 B 細胞活耀，但沒 A 細胞那麼活耀，或是在 C 點的時候沒有細胞特別活耀，細胞活耀的區域就是 place field，這些都會被安裝在 CA1 的針記錄下來分析，然後選定活動突出、容易分辨的 place cells 做觀察，也在此階段設定一個基準點(threshold)，在之後的階段裡，如果 place cells 超過基準點，就會觸動裝在 MFB 的針刺激 MFB，讓老鼠有愉悅的感覺。
2) PRE：這個的階段由八組一分鐘的試驗組成，每分鐘一開始會把老鼠放在空間裡的某一個點，讓牠們由由那個點開始自由活動，每個分鐘都是依順時針方向輪流（如上圖 d-2），例如第一個分鐘是從 "1" 這個點開始活動，第二個分鐘就放在 "2"，由那個點讓老鼠開始自由活動。老鼠在活動的其間會激化不同的 place cells，每個細胞的活躍程度都不一樣，這些都會被記錄下來，和之後的 POST 階段做比較。這些活動和 place cells 的活躍度都是自由發生，可以觀察到老鼠平均花在各點的時間都差不多。
3) 刺激：醒的那組有十五分鐘的自由活動時間(Fig a)，這十五分鐘裡，如果走動到某個點時腦中的 place cells 活躍度超過基準點就會刺激 MFB，讓老鼠有愉悅的感覺，這個人為的愉悅感會讓老鼠會想要停留在那個點。睡覺的那組有一個小時的時間(Fig b)，同樣的，在睡覺的那個小時，腦中的 place cells 活躍程度如果超過基準點就會刺激 MFB，造成人為的愉悅感。
由之前的研究知道，睡覺時腦中會把白天經歷過的事再跑一遍，如果老鼠在 PRE 的階段依序走過 A, B, C, D 四個點，刺激了 A, B, C, D 四個細胞，睡覺時 A, B, C, D 四個細胞就會依序在活動一遍。其中如果 A 細胞的活躍度超過基準點，就會刺激 MFB，其他三點沒有超過的話，則不會刺激 MFB，也就是說 A, B, C, D 四個點，只有 A 點會讓老鼠在睡夢中有愉悅感。
4) POST：這個階段和 PRE 同樣是八個一分鐘，測驗方法也跟 PRE 相同，然後觀察老鼠在哪區待的時間久，還有他們的 place cells 活躍情形。醒的那組老鼠，如所預期的，在這個階段裡，因為刺激 MFB 讓老鼠在 place field 有愉悅感而花在 place field 的時間是 PRE 時候的四到五倍。有趣的是睡覺時接受 MFB 刺激的老鼠，醒來後就立刻衝向 place field (例如上面 #3 舉例的四點中的 A 點)，花在 place field 的時間也是 PRE 時的四、五倍，而沒有接受刺激的老鼠，POST 和 PRE 花在 place field 的時間則差不多。
這個結果顯示，老鼠在睡覺時接受人為刺激而感受到的快樂也會被記憶下來，牠們記得他們在夢中時逛到某點時會出現的愉悅感，所以一醒來就衝去那個地點，而沒有接受刺激的老鼠，即便睡覺時會把在 PRE 時走過的點再走一次，但因為沒有點會讓牠們有像得到獎賞時的快樂感覺，也沒有這個記憶點，所以醒來後不會有對某個地點有偏好。
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睡覺和記憶的關係還滿神奇的，白天經歷過或記的東西晚上睡覺會再跑過一次，形成和強化白天所接受到的訊息，而睡夢中所感覺到的，醒來後還記得（雖然很多時候都忘記自己做了什麼夢），也許這也是為什麼有時候會現實和夢境分不清楚吧？有的時候覺得某個場景很熟悉，好像之前經歷過，但也許只是之前某個晚上睡覺時夢到的。
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References
1. K Louie & MA Wilson. Temporally Structured Replay of Awake Hippocampal Ensemble Activity during Rapid Eye Movement Sleep. Neuron (2001)
2. AK Lee and MA Wilson. Memory of Sequential Experience in the Hippocampus during Slow Wave Sleep. Neuron (2002)
3. G Lavilleon & MM Lacroix et al. Explicit memory creation during sleep demonstrates a causal role of place cells in navigation. Nature Neuroscience (2015)

最近這一波流感真是來勢洶洶阿，連我和我媽至少五年沒感冒過的都病了(不過也可能是普通感冒而已就是了)。上個月底 Nature 引述了一篇發表於 Lancet 的研究 [1, 2]，用已發表和未發表的臨床數據來分析爭議多時的 Tamiflu（克流感）到底有沒有效，值不值得世界各國的政府花大筆的經費囤積克流感來應付這一波的流行感冒。克流感的學名藥是 oseltamivir，由瑞士羅氏(Roche)藥廠生產，它和英國的 GSK 的瑞樂莎(Relenza, zanamivir)都是流感病毒的神經胺酸脢抑制劑（neuraminidase inhibitors）。
為什麼會有爭議？
比起克流感是否能夠抗流感，更引起爭議的是它能不能「有效」的抗流感。事情是怎麼發生的呢？首先是研發克流感的羅氏藥廠拒絕給獨立科學家克流感的臨床資料，這使得克流感成為科學家們在爭取公開各個藥品臨床資料的事件中成為焦點。科學家中較有名的像是 Cochrane 的機構和期刊 BMJ 都認為製藥業會扭曲醫學研究成果，對自己的產品誇大其實，而克流感就是其中一例，有些人則認為 Cochrane 和 BMJ 的分析並沒有對克流感的真實效用給予公平的評價 [3]。
最新的研究多了什麼資訊？
這篇發表在 Lancet 的研究論文用的資料是由羅氏藥廠提供的，羅氏也提供了一些研究資金，除此之外便沒有其他涉入。根據 Lancet 的說法，這次的研究用 "meta-analysis" 的方式綜合了所有不同的臨床資料，可說是目前為止最完整的分析。
由密西根大學(University of Michigan in Ann Arbor)的流行病學家 Arnold Monto 所領導的團隊，分析了九組臨床資料，總共包括 4328 位試驗者，其中服用安慰劑的(placebo)的流感症狀平均持續了五天多左右，而服用了克流感的病患（一天服用兩次 75mg 的成人）則在第四天後則覺得好了，另外他們也發現克流感使最後須要進醫院治療的機率降低了 63%。
【補充】結果摘要：跟服用安慰劑的相比，服用克流感的病患症狀持續長度由 122.7 小時減短到 97.5 小時，下呼吸道的併發症的發生率和住院率有下降，但噁心反胃和嘔吐的(副作用)症狀增加了。
不過，這個結論好像有點熟悉....
去年由 Cochrane 發表在 BMJ 的兩篇論文，其研究也是集合了多個臨床試驗做分析，結果發現有服用和沒服用克流感的相比，流感症狀平均由七天減為 6.3 天，或者說是減少了十七個小時，但最後入院治療的機率兩者則沒有什麼差別 [3]。
【補充】Cochrane 去年四月發表在 BMJ 的兩篇論文是分別針對克流感和瑞樂沙，研究指出兩者皆只有一點效用，這個結論對長久以來認為「神經胺酸酶抑制劑能有效對抗流感病毒」的假設無異是種打臉，它的效用被強化了，而副作用被淡化了。不過，這兩篇論文的結論也被不少流感的研究學者反駁，認為他們的統計和樣本量不夠完整。克流感是治療流感的主要處方簽，因此英國 Imperial College London 的上呼吸系統感染中心(Centre for Respiratory Infection)主任 Peter Openshaw 擔心媒體過份的負面報導會讓民眾對此類藥物失去信任。這兩個藥已被確認是可以減短和減輕病症，但爭議點是在於它們能否減低併發症和住院率，論文作者和 BMJ 皆表示並未有證據顯示藥物有此效用，也讓他們質疑 2000 年中的時候，政府大量堆積藥物以對抗致死率有六成的 H5N1 禽流感大流行的作法是否是對的。英國牛津大學教授，同時也是論文共同作者 Carl Heneghan 說並沒有證據顯示這兩個藥物可以預防流感大流行，大量囤積藥物可能只是把錢丟進水溝裡而已。事實上這兩篇論文的結論並不讓人驚訝，倒是媒體斷章取義或過份簡略了研究的結論，例如克流感確實平均能減短病症十七個小時，但有媒體卻寫「只有半天」，會讓人覺得這兩個藥物好像真的一點用都沒有。
所以克流感有效嗎？
已發表的論文並沒有特別建議或反對用克流感治療流感，不過兩個研究團隊都發現它有嚴重的副作用，包括噁心反胃和嘔吐。發表在 Lancet 的論文表示克流感的確有些效用，但其效用否足以讓其副作用被接受，仍需要仔細考慮。
媒體報導有時會過分解讀 BMJ 的研究結果表示克流感沒用，或是引用其研究論文的共同作者，同時也是英國牛津大學的實證醫學中心主任(Centre for Evidence-Based Medicine) Heneghan 去年說政府花大筆錢在囤積克流感是把錢丟到水溝裡的話，但其論文本身只是說研究結果「提供了一個質疑囤積 oseltamivir 必要性.... 還有它在臨床上被用為抗流感藥的點」。 
最新的研究獨立性夠嗎？
這要看你相信誰。Cochrane 的審查者，同時也是 BMJ 那篇 "meta-analysis" 分析研究的共同作者 Tom Jefferson 說，發表在 Lancet 的研究是由 Roche 所贊助的，以及其中有些作者是業界人士，是不可否認的事實。四位作者中有兩個收了羅氏藥廠的錢，其中一個是在 Gilead Sciences 的業界人士，同時還是 Tamiflu 研發者，之後把專利賣給羅氏。
「他們並不中立。」Jefferson 說道。
London School of Hygiene and Tropical Medicine 的醫學統計學家 Stuart Pocock 和論文的其中一位不同意這個說法，他表示羅氏並沒有介入實驗設計。雖然論文的其中一位共同作者和公司有關聯，但他的經驗對一個好的研究是重要的，他說，「需要一位對流感病毒極為了解的共同作者，如果過份避諱是危險的，過份獨立反而會忽略掉該注意的事。」
原句："There’s a great danger independence becomes ignorance if you push it too far."（好難翻，放原句上來。）
那我們接下來要做什麼？
Jefferson 說發表在 Lancet 的研究並沒有提供克流感新的資訊，「他們說的之前就已經說過了」。Pocock 則反駁說他們是第一個用完整的臨床資料的研究，所以應該可以解開任何關於藥物風險和其效用的疑慮。他說，現在就看制度規劃者和健康經濟學家決定該如何把這些實證轉成制度面。
Pocock 補充道，「這可能會在兩者之間形成一股對立面，一方是替自己辯護的藥廠想要宣傳他們的藥，另一方則是激進者想主張藥廠的任何發現都是不合理的。但現實狀況是客觀的證據是介於兩個極端之間。」
【註】看了這篇才知道有這個機關(或說是團體)，這是一個獨立的非營利機構，沒有所謂的辦公室或總部，也不屬於任何人或國家，所有人可以加入，目的在幫助大家了解醫學資料，有點像是台灣 g0v 零時政府的運作方式。
References
1. Daniel Cressey. Analysis of trial data revives flu-drug row. Nature (2015)
2. J Dobson et al. Oseltamivir treatment for influenza in adults: a meta-analysis of randomised controlled trials. The Lancet (2015)
3. Declan Butler. Tamiflu report comes under fire. Nature (2014)

AAAS 年會其中一個討論是關於大麻，大麻是一種學名叫 Cannabis 的植物，它的莖、葉、花、子曬乾後被拿來吸食的東西叫 marijuana，大麻裡面令人興奮的化學物質有 THC (delta-9-tetrahydrocannabinol)、cannabidiol (CBD) 和其他類似作用的物質，皆屬於 cannabinoid。其實人體本來就會製造類似 THC 的天然大麻(endocannabinoid)，例如 anandamide，腦細胞的表面有其專門的接受器叫 cannabinoid receptors，它會被取這個名字是因為它是 cannabinoid 的目標物，會被其活化。
人類已經有五千年使用大麻的歷史了，在這次的年會中，有三位專家聚在一起討論醫生和科學家至目前對大麻的了解，又有什麼是需要繼續學習的呢？討論摘要已發文在 AAAS 網站上。
大麻是如何作用的？
我們的大腦已內建對大麻產生反應，因為體內本來就有類似大麻裡含有的成分，像是 THC 和 cannabinoid，英國 University of Aberdeen 的神經藥物學家 Roger Pertwee 解釋道，他從 1960 年代就開始研究大麻。不管是人體內自己製造的，還是因為吸或食用大麻而得到的 cannabinoid，都會和大腦裡內源性大麻素系統(endocannabinoid system)裡的大麻接收器產生反應。這個系統管理有食慾、心情、記憶和痛覺，科學家已發現 104 種 cannabinoid，但其中大多數在藥理上的作用仍需進一步探索。
有哪些是已知的藥用大麻？
大麻已經被用來促進食慾、治療噁心和反胃數十年了，尤其是用在接受化療的病人身上。由於它能成功的減輕多重硬化症(multiple sclerosis)的症狀，也因此由 GW Pharmaceuticals 藥廠研發出 Sativex，一種含有 THC 和 cannabidiol 的藥，cannabidiol 也是 cannabinoid 的一種，但它沒有興奮效果(physcoactive)。
大麻和其他大麻衍生出來的藥在治療緊張焦慮、憂鬱症、和重大創傷症候群(PTSD)、癲癇和神經痛上有顯著的效果，但很多證據都只是傳言，還需要臨床實驗確認。如果想做一個用藥指南，以用來依不同情況給與大麻的處方，「我們還缺少了點的實證」，加拿大 McGill University Health Center 的家庭醫師 Mark Ware 如此說道。
為什麼至目前沒有更多的臨床試驗
美國 USCD 的心理醫生，同時也是少數在做大麻臨床試驗的科學家 Igor Grant 說，至少在美國，大麻的臨床試驗是很難申請到經費的。藥廠通常都傾向研發可以申請專利的藥，而美國聯邦政府把大麻列為 Schedule I 的藥或者是沒有醫療效用的危險物質，這表示如果想要研究這種藥物，需要通過層層機關的許可，包括 Drug Enforcement Administration (DEA)。「在美國，這種有重重障礙和申請過程限制了一些不懂或不知道如何處理這些程序的研發者。」Grant 解釋道。
Grant 贊成把大麻給列為 Schedule III 的藥品，認可它為醫療藥品，且能減少 Schedule I & II 藥物的濫用。（註）
大麻的安全疑慮是什麼？
Grant 說，「在成人身上並沒有證據顯示有長期損害的影響」，有些認為大麻會增加精神分裂症(schizopheria)的初步數據也沒有更進一步的研究證實，唯一確定的是在成人身上的長期影響是會造成慢性支氣管炎(bronchitis)。
至於在腦部仍在發育的兒童和青少年身上的影響則不一樣，有研究發現青少年時期如果重度吸食大麻的話，二十年後他們的智商會比其他同齡的低，不過 Grant 說這個研究的樣本數量有點小。最近科學家們試著用腦部影像來觀察使用大麻前和後的大腦，不過這還需要點時間研究，才能完全了解大麻對發育中的大腦有何影響，Grant 說「目前的資料仍不足」。
【註】美國藥品分類：DEA Drug Schedules
Schedule I
目前不被列為藥品的(化學)物質，有極高的被濫用率，是所有分類中最危險的，會造成生理和心理上的嚴重上癮，此類藥物包括： heroin (海洛因), lysergic acid diethylamide (LSD), marijuana (cannabis), 3,4-methylenedioxymethamphetamine (ecstasy), methaqualone, and peyote
Schedule II
此分類(化學)物質同樣有極高(但比 Schedule I 低)的被濫用率，被認為有危險性，也會有高機率造成生理和心理上的嚴重上癮，此類藥物包括：cocaine (古柯鹼), methamphetamine, methadone, hydromorphone (Dilaudid), meperidine (Demerol), oxycodone (OxyContin), fentanyl, Dexedrine, Adderall, and Ritalin
Schedule III
此分類藥物會造成中度或低微依賴症，被濫用率比 Schedule I 和 II 低，但比 Schedule IV 高。
原文：Lizzie Wade. Everything you wanted to know about medical marijuana, but were too afraid to ask. Science News (2015) Feb
其他資料（NIH NIDA）：
》DrugFacts: Marijuana
》What are marijuawa's long-term effects on the brain?

你有偏頭痛嗎？這兩天 AAAS 在聖地牙哥有個年會，今天便在旗下的《Science》發了篇文章，告訴大家他們和 University of Miami Health System 的神經學家 Teshamae Monteith 討論了什麼關於偏頭痛的最新進展。偏頭痛不是普通的頭痛，它是一陣一陣難以忍受的痛，外加通常會噁心反胃，而且對聲音、光和味道很敏感。（嗯，這樣我好像沒偏頭痛過耶。）全世界大概有十分之一的人有偏頭痛，雖然目前無藥可治，但科學家們仍努力解開偏頭痛之謎，看能不能找出有效的治療方法。
目前我們對偏頭痛的了解是什麼？
這是個複雜的疾病，之前研究學者們都以為是跟血管相關的疾病，因為有的患者會在偏頭痛發作時感覺到血管規律的脈動。（阿，這我有過。）現在呢，科學家則認為應該是跟感官有關的疾病，因為很多的感官，包括光線、聲音、味覺、聽覺等等，都有受到影響。當偏頭痛發作時，患者常常無法專心、胃口和心情都會改變，也很難入眠。最引起 Teshamae Monteith 注意的是偏頭痛患者常被各種不同的徵狀困擾，像是在每波的陣痛之間對光的敏感度會增加，表示他們的神經或傳導系統各有不同和改變。大約三分之二的急性偏頭痛患者有異常性頭痛(allodynia)，會對某種刺激特別敏感，例如沖澡時產生的水蒸氣都會令他們疼痛難當。不同的偏頭痛徵狀可能是因為每個人感官對刺激的敏感度不同。
目前偏頭痛的最新療法是什麼？
現在最主要的治療是一種叫 triptans 的藥物，它作用在血清素接收器(serotonin receptors)，血清素被認為是參與偏頭痛的神經傳遞物質(neurotransmitter)，血清素(5-HT)在平常的時候是低的，但偏頭痛發作的時候會升高。憂鬱症和偏頭痛也有強烈的關係，憂鬱症被指出和異常的血清素量有關，而憂鬱症患者較有可能有偏頭痛，偏頭痛患者也比較容易憂鬱。目前還不知道 triptans 是如何作用的，但它的確對某些偏頭痛患者有用，能夠止痛。它是個好藥，但可惜不是對每個人都有用，所以目前在研發各種新藥，希望是不像 triptans 這種會造成血管收縮的藥。
什麼是目前最有可能的新藥？
有個新藥是針對 CGRP (calcitonin gene-related peptide) ，它是一個被認為在急性偏頭痛發作時釋放出來的其中一種 peptide。在一個隨機、雙盲的預防性治療研究中，給患者不同劑量的 CGRP 藥物 telcagepant，雖然數據顯示效果不錯，但因為在一小部分有服用藥物的患者中，發現他們的某些肝臟酵素出現異常，以至於此藥物無法通過安全測試。不過現在有種抗體藥已進入第二階段(Phase II)的測試，因此被認為是目前最熱門的新東西，雖然第一階段的測試數量太小，無法確定它的效用有多大，但仍然是令人興奮的，因為它是第一個顯示安全的 CGRP 藥物。
偏頭痛遺傳的機率有多大？
關於致病基因的部分還需要更多的研究，因為偏頭痛這個病症太複雜，但目前大多數的患者都有家族史。Monteith 在 2008 年當住院醫師的時候，發現三個基因跟偏癱性偏頭痛(hemiplegic migraine)有關，這個病會使身體有一邊無力。而現在，有一堆基因被發現和偏頭痛有關，其中有些和 glutamate 有關。glutamate 是主要興奮性(excitatory)神經傳導物質，其功能是激化神經細胞，但因為腦部系統很多是用 glutamate 來傳遞訊息，所以要抑制它的功能有困難度。
偏頭痛的致病因子是什麼？
偏頭痛通常在青春期或青春期前發作，女性通常在生理期前後發作，男性的頭痛症狀也和他們的賀爾蒙變化有關。較低的社經地位、肥胖和不好的睡眠品質都會增加偏頭痛發作的頻率，腦部組織損傷(infarctions)是偏頭痛的併發症，其他像是抽菸和口服避孕藥則會增加偏頭痛的機率。
研究偏頭痛最困難的地方在哪？
我們(Teshamae Monteith)目前遇到的瓶頸是動物實驗的部分，因為牠們沒辦法和人腦完全一樣，也無法有極類似的偏頭痛症狀。人類的腦部影像技術有比較大的發展空間，在偏頭痛研究的應用上也比較讓人興奮。透過腦部影像，我們能夠更進一步了解跟偏頭痛有關的腦部構造、神經連結和化學物質。另外，研究曾經有過偏頭痛的已逝患者大腦，也可能對了解和偏頭痛有關的腦部損傷有所幫助，不過這種研究有其難解釋的部分，因為造成死亡的原因，例如中風、癌症等等，都會改變大腦狀態。（編按：如果大腦狀態因為真正的死因而改變，就無法知道哪些改變是真的跟偏頭痛相關，或是因為偏頭痛而造成的。）
原文：E Underwood. The Science of Migraines. Science News (2015) Feb

人是種需要睡覺的動物，累的時候睡一覺可以讓你恢復體力，頭腦變清醒。沒睡覺或睡眠不足則會讓你學習力降低、反應變慢，嚴重點的，長期失眠還會造成死亡，連續幾天到幾個星期的睡眠缺乏(sleep deprivation)可以殺死老鼠和果蠅。大家都知道睡眠很重要，沒睡覺會精神不濟，但睡覺真正的功能是什麼呢？2013 年有一篇刊登在學術界三大期刊之一《Science》的研究引起眾多討論 [1]，Dr. Nedergaard 領導的這個研究顯示睡覺的重要功能之一就是大清洗你的腦部。
 
Figure: M Nedergaard, Science 2013 [2]
動物的身體是由細胞組成的，細胞在工作的時候會產生大量的代謝物(metabolic products/waste)，這些代謝物（或稱垃圾）是由淋巴系統從細胞帶走，送到肝臟去分解排出，但問題是腦部沒有淋巴系統，卻是個充滿腦神經細胞，工作量極大，會產生很多垃圾的地方，腦部的垃圾要怎麼清除呢？2012 年的時候 Dr. Nedergaard 和他的夥伴 Dr. Iliff 先發表了一篇論文在 Sci Transl Med [2, 3]，他們的研究顯示大腦是靠腦脊髓液(cerebrospinal fluid, CSF)把腦部的垃圾帶走的，CSF 經由動脈周邊的空間(para-arterial space)進入腦部，para-arterial space 是動脈和其中一種腦細胞 glia (astrocytes) 之間的空間。CSF 進入腦部之後會沿著動脈流到大腦各處，再經由 glia 細胞膜中的通道蛋白 AQP4 (auqaporin-4) 流出 para-arterial space，深入到細胞間清洗、和組織間液(interstitial fluid, ISF)交換、帶走垃圾，然後再流進 glia 和靜脈之間的空隙 para-venous space（上圖），沿著靜脈流到頸部，進入淋巴系統，跟其他身體部位產生的垃圾一起被送到肝臟。這個腦部清洗系統因為是立基於腦細胞的 glia，所以取名為 glymphatic system。由於這個清洗的大動作需要耗費很多精力，Dr. Nedergaard 和他的夥伴就想啦，腦部應該沒辦法同時工作（思考或指揮其他動作）和清洗，大腦清醒的時候要工作，那大清掃是不是利用睡覺休息的時候呢？
在這篇刊在《Science》的研究中，作者 Xie 花了兩年的時間訓練老鼠睡覺，然後用 two-photon imaging 觀察 CSF 在腦內的流動狀況，看是不是 CSF 的流動在清醒時和睡覺時有什麼不同。首先他把綠色螢光顯劑 FITC-dextran 注射到睡覺的老鼠腦中的 CSF，然後在接下了的半個小時裡紀錄 FITC 在腦內的流動情形，接著輕點老鼠的尾巴把牠叫醒，十五分鐘後再注入紅色螢光顯劑 Texas-red，同樣紀錄流動情形。結果他們發現，在睡覺的時候，FITC 大量流動在動脈周邊，進入到細胞間隙，但老鼠醒了之後才注入的 Texas-red 並沒有流動，跟 FITC 的流動面積比起來少了 95%。在另一個實驗中，他們把 FITC 注入清醒的老鼠腦內 CSF，同樣在接下來的半個小時內紀錄其流動情形，接著用 ketamine/xylazine 麻醉老鼠，十五分鐘後注入 Texas-red，觀察它的流動情形，他們發現在醒的時候 FITC 幾乎沒有流動，但麻醉後才注入的 Texas-red 大量流動，進入到細胞層，流動面積和自然睡覺時差不多。
是什麼造成清醒時和睡覺時 CSF 的流動差異呢？作者們想了，會不會是細胞之間的空隙(interstitial space)大小不同呢？清醒時細胞間隙比較小，造成 CSF 流動的阻力，所以流比較慢，睡著時空隙比較大，CSF 也就流動比較快。他們用了一種叫 TMA (tetramethyl-ammonium)的技術測量細胞間的流動空間，結果發現清醒時腦部間隙容量(interstitial space volume)只有 14%，睡著時則增大到 23.4%，他們也比較了麻醉時的情形，發現清醒時是 13.6%，麻醉後是 22.7%，跟清醒時相比增加了 60%。
  
Figure: S Herculano-Houzel, Science 2013 [4]
很多神經性疾病，例如阿茲罕默症(Alzheimer's Disease)或是帕金森氏症(Parkinson's Disease)，是由於蛋白結塊堆積在腦部造成的，阿茲罕默症主要是因為 amyloid beta (Abeta)和 tau 堆積造成腦細胞死亡。在之前的研究中，Nedergaard 和 Iliff 發現 glymphatic system 能清洗掉 65% 被標記後注入到老鼠腦中的 Abeta [2]，於是他們在這次的研究中測試睡著和清醒時 Abeta 被清洗掉的速度有什麼差別，結果發現睡覺時清洗掉 Abeta 的速度是清醒時的兩倍。
現在知道腦部是在睡著時清洗腦中廢物，而且睡覺時清洗比較快是因為腦細胞間隙(interstitial space)變大的緣故，那是什麼控制清醒和睡著時的開關呢？是什麼機制能讓大腦知道「現在是睡覺時間，可以開始清洗了」呢？由上面的實驗知道，麻醉也可以造成和睡覺一樣的效果，表示腦部大清洗不是由生理時鐘控制的，而是單純由「醒」和「睡」來控制，之前有研究顯示正腎上腺素傳遞系統(noradrenergic signaling)處理清醒時的意識狀態，於是他們想確定是不是這個機制控制細胞間隙的大小，進而影響 CSF 流動。在這個實驗中，他們先把綠色顯劑 FITC 注入清醒老鼠的腦中，三十分鐘後再慢慢把抑制 noradrenergic signaling 的藥(adrenergic antagonists)送進去，持續約十五分鐘，緊接著再注入紅色顯劑 Texas-red。結果顯示接在腎上腺抑制劑後注入的 Texas-red 流動面積大大增加，甚至跟睡著時和麻醉時差不多。皮質電掃描 ECoG (electrocorticography)顯示腎上腺抑制劑會使腦部進入類睡眠狀態，而 TMA 紀錄也顯示在注入抑制劑後，細胞間隙榮容量(interstitial space volume)由 14.3% 增加到 22.6%，表示正腎上腺傳遞機制不只控制了腦神經細胞的活動，也控制 interstitial space volume。
作者之前也有在 TED 演講喔，有興趣可以看看。
這個研究告訴我們，睡眠是很重要的，大腦要睡覺才能夠清洗掉細胞工作產生的垃圾，不讓它們累積在腦中造成致病因子。而不管是哪種睡，只要大腦進入睡眠狀態，就會開始洗腦的動作。所以呢，不管早睡晚睡，有時間就睡覺，絕對是 Z > B der。
轉至：睡覺有多重要？幫你洗腦！（其他科學相關文章也都轉到另開的網站，新的文章也只會發在那邊。）
References
1.  Xie et al, Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain. Science (2013)
2. M Nedergaard. Garbage Truck of the Brain. Science Perspectives (2013)
3. JJ Iliff et al, A Paravascular Pathway Facilitates CSF Flow Through the Brain Parenchyma and the Clearance of Interstitial Solutes, Including Amyloid β. Sci Transl Med (2012)
4. S Herculano-Houzel. Sleep It Out. Science Perspectives (2013)
5. E Underwood. Sleep: The Brain's Housekeeper? Science News&Analysis (2013)
Web version: Sleep: The Ultimate Brainwasher?
 

今天看到某串臉書討論，很想把它改編成故事。
在六十八年前的某一天，某甲和某乙跑到丙家洗劫一番，洗劫完還霸佔丙家開始分起贓物，不過就像很多強盜夥一樣，分著分著就吵起來了，甲覺得自己功勞比較大，應該要比較多，但是乙覺得自己功勞也不小，為何分得要比甲少？可惜甲身強力壯，見乙爭吵不休就把他海扁一頓，在旁邊的丙想把自己的東西要回來，雖然害怕，但還是發聲希望甲能夠把東西還他，想當然也被甲海扁一頓。
甲打完兩人之後對乙說，他是領頭羊，當然要分的比較多，「你想想，要是沒有我，你自己敢來丙家洗劫嗎？不敢嘛，還不是因為我帶你來，你才敢來，不然你現在連個毛都分不到，是不是？看看你現在不但分到了錢，還不用像以前一樣在外面遊蕩，你原本在公園的那一小方天地因為公園被五星幫佔據而沒了，居無定所，現在跟著我霸佔了丙家，好歹有個遮風避雨的地方，你說你不該感謝我嗎？好好想一想吧。」
乙想了想後說，「甲老大，您說的對，我不該跟您吵，如果沒有您，我現在還在混吃等死，說不定在外面跟人幹個架就被打死了，哪還有今天，不但能分點小錢，還可以有地方住，這都要感謝您阿。」
丙在旁邊聽了目瞪口呆，「你們兩個洗劫我家就是不對，把我的東西還來，趕快離開我家。」
乙於是對丙說，「你今天是幸運被甲老大洗劫，要是被其他人洗劫，連命都沒有了，現在你還能活著，應該要感謝甲老大留你一條命，快快感謝甲老大，讚嘆甲老大。」
丙聽了大罵，「甲賽。」
乙嘆口氣說，「唉，你們本省人就這點水平，遇到不爽的事就只會罵髒話侮辱人，哪像我們高級外省人都時時提醒自己要口吐蓮花，彬彬有禮。」（註）
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甲後來一怒之下把丙殺了，丙的家人回來後發現了很生氣，想要報警和通知所有鄰居來圍攻甲和乙。
結果乙怒罵丙的家人，「你們為什麼要激起對立，大家和平相處不是很好嗎？我們同是台灣人阿，不要激起族群對立，甲老大殺丙也是迫於形勢不得已的，過去的就讓它過去，我們需要和平和安穩，這對社會才是好的。」
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這世道，讓人精神不錯亂也難啊。
【註】並非要挑起省籍情結，單純只是想忠實呈現討論串中某樓留言。（好啦，其實就是看那個留言不爽。）
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01.21.2015
這招真的對健忘的某群人很好用阿，不只是政府愛用，今天發現連郭董都會用，幸好網路發達後年輕人越來越難騙了，只能騙騙愛罵年輕人草莓、害怕改變、拒絕進步的老草莓。
Re: [新聞] 郭台銘悄然現身桃園勇消靈堂　捐600萬元
02.28.2015
活到現在，看了《台灣吧》的影片和《1947年紐約時報對二二八大屠殺的報導》這篇，才知道當初國民黨這麼殘忍的屠殺台灣人和平民階級的外省人，殘忍到連當時的紐約時報都有報導。
偉哉黨國，說實在的，國民黨的所作所為和中共有何不同？簡直一模一樣，屠殺之後監視人民，小老百姓一不小心就會莫名其妙地被消失，整個黨貪腐，沒法治靠人治，反共個屁，國民黨根本就是另一個共產黨。
延伸閱讀：二二八過後，戰鬥才剛剛開始──歷史課本沒告訴你的，很多事

為了應景萬聖節，昨天在 Science News 上有一篇文章 [1]，列了七個（最？）噁心的實驗，覺得很有意思，在這裡分享一下。
1. 讓蟲住在自己身體裡
一種分布在加勒比海、南美和非洲沙哈啦，學名是 Tunga penetrans 的跳蚤，又叫做沙蚤(sand flea)，或是一堆其他的名字（例如 chigger flea，chigoe, jigger, etc）， 寄生於溫血動物（例如貓、狗、人類）體內。母蟲鑽入皮膚後（公蟲不寄生），在宿主身體裡排泄和生蛋，接下來的兩週裡會不停地長大，可以大到十公厘。母蟲通常存活四到六週，而直到死亡前，牠們都寄住在宿主的皮膚下層。
在疫區，這種蟲是嚴重又棘手的公共衛生問題，被咬到的地方會又痛又癢，被感染後的症狀叫做 tungiasis，會讓人難以行走，甚至是腳部變形，無藥可治，唯一的辦法就是把蟲從身體裡挖出來，聽起來可恐怖吧？但是一位柏林 Charite University 的女博士生 Marlene Thielecke 為了要研究這種跳蚤的生態，好找出預防感染的方法，於是讓蟲寄生在她體內。當她發現有沙蚤寄生在她腳部後，她開始照相和錄影紀錄跳蚤的成長過程，直到兩個月後還等不到跳蚤下蛋，終於受不了了，於是才把蟲取出來。
那這個研究的重點在哪呢？就是雖然昆蟲學家知道了不少關於 sand flea 的事，但是對於牠的性生活卻不甚了解，到底母蟲是進入宿主體內後才交配呢？還是交配完才進入宿主體內呢？沒想到 Thielecke 觀察了兩個多月還等不到下蛋，於是她得到幾個結論：這隻蟲是處女，在進入宿主體內前沒交配，應該是進入宿主後才等公蟲來交配，而且可以活超過六個禮拜。結果發表在去年十一月的 Travel Medicine and Infectious Disease [2]。
3. 年輕老鼠的血可以讓老年的老鼠回復青春
文中舉的例子是西方文化的吸血鬼，但我最先想到的是西遊記裡的白骨精，大概是因為我對吸血鬼的認知是血是他們的食物，保持青春不是目的（還是我對吸血鬼的認識太淺薄？XD），但是白骨精和一些中國神話裡的女妖是真的想要青春永駐阿阿阿～
這個實驗是怎樣的呢？就是去年哈佛大學的幹細胞科學家 Amy Wagers 的團隊發現血液中叫 GDF11 的生長激素(growth differentiation factor)可以讓心臟的細胞組織抗衰老(anti-aging)，然後現在這個團隊又發現同個生長激素作用在肌肉和腦部細胞上也有同樣的效果。除此之外，另一個研究團隊發現只要把年輕老鼠的血漿注入年老的老鼠，還可以增進學習。這類相關研究的起源是上個世紀（約 150 年前），有一股研究風氣是把兩隻老鼠的皮膚縫在一起，讓牠們的血液循環系統(circulation system)結合，然後觀察這對身體的各種細胞組織會有什麼影響。於是大約在 2000 年的時候，Wagers 和史丹佛大學的 Irving Weissman 與 Thomas Rando 兩間實驗室合作，重現連體實驗(parabiosis)，然後出乎他們意料的是連體之後，年老老鼠的肌肉幹細胞重新恢復活力，後來他們又發表了六篇論文，說明年老和年輕的老鼠連體還可以恢復老化老鼠的肝臟、脊椎和腦部的海馬旋(hippocampus) [3]。
因為好奇連體老鼠到底是怎麼做的，於是孤狗了一下，然後發現 Nature Protocols 有一篇 [4]，有興趣可以點這裡看照片。
3. 找出腦部管理恐懼感的區域
恐懼感是由腦中哪個部位控制的呢？雖然一直以來由臨床觀察得知，杏仁核(amygdala)受損的人對事物的恐懼感會比平常人少，但一直都沒有系統性的研究。2011 年的時候，美國愛荷華大學的 Daniel Tranel 與一個臨床個案合作，這位代號 SM 的個案有嚴重的杏仁核缺損(focal bilateral amygdala lesions)，於是他們讓 SM 接觸各類大多數人會覺得恐懼的事物，例如和蛇和蜘蛛生活、帶他去鬼屋等等，但是都沒有用，SM 有其他正常情緒，就是感覺不到任何恐懼。接著到 2013 年之間，這個團隊又對 SM 做進一步的試驗，他們讓 SM 吸入二氧化碳，讓他感受窒息(asphyxiation)，這次 SM 無法冷靜以對，跟其他同樣杏仁核受損的試驗者一樣，他出現痛苦的攻擊行為，這個結果顯示腦中管理恐懼的不是只有杏仁核而已。（後面這篇竟然還發表在 Nature Neuroscience）
4. 把人電死（是真的電，不是被老闆或指導教授電的那種電。XD）
Stanley Milgram 是美國有名的社會心理學家，受到納粹的種族大屠殺(The Holocaust)籌畫者之一的 Otto Adolf Eichmann 的影響，1960 年代他在耶魯大學教書的時候，開始了一系列有關「服從」(obedience)的實驗，其中一個就是同儕電擊 [5]。這個實驗很簡單，就是受試者（S，subjects, 也就是施予電擊的人）會被試驗者（E, experimenter）指示給隔壁間的受害者（victim）施予電擊，電擊強度由弱(15V)到強(450V)，最強是可能會死人的那種，S 可以和 E 講話，但是受害者不會真的被電，只會依電擊的強度做出假的反應，例如尖叫、搥牆或是說他們的心臟承受不了等等。
這個實驗名義上是「記憶和學習實驗」，內容是研究懲罰對學習與記憶的影響，但這只是受試者（S）接受到的訊息，實質上是想看受試者對於指示的服從程度。受試者是四十位 20-50 歲的男性，有各種社會階層的人。實驗內容是 S 和受害者分別扮演老師和學習者的腳色，老師（S）會出題給學習者（受害者），學習者答錯便被老師施予電擊，每答錯一次就要增加一級電擊強度。如果 S 問電擊會不會造成永久性傷害，為了增加被信任度，E 會回「雖然電擊會非常痛，但不會造成永久性的皮膚組織傷害」。在這個實驗裡 E 和受害者（也就是扮演學習者的人）是合作的，只有受試者們（ S）不知道實際的實驗目的。
整個實驗過程 S 沒有被威脅或斥責，如果他們表示想終止實驗，E 會有依序做出這四種回答：「請繼續」、「實驗需要你繼續」、「你的繼續對實驗非常重要」和「你沒別的選擇，你必須繼續」。如果第一種回答「請繼續」不成功，E 會回第二個「實驗需要你繼續」，如果四個回答都不被 S 接受，那實驗便終止。如果 S 說「但是學習者不想繼續」，E 便回答「不管學習者喜不喜歡，你必須繼續，直到他學會為止，所以請繼續。」實驗結果非常驚人，竟然有 65% 的人接受指示電到最後（也就是最強那級），沒想到那個時代的美國人服從度那麼高阿，也許有部分是因為那個時候人權意識還沒那麼高？
如果你是受試者，在不知情的情況下，你會要求終止實驗嗎？
【題外話】說到二戰時期的心理實驗，以前聽國中國文老師說過一個，就是受試者（通常是戰俘）被矇著眼睛躺在床上，然後被告知他的手腕被畫了一刀，血不停的流，要讓他血流光而死。事實上手上的刀傷並不深，只是痛感讓他感覺很深，然後技術上用溫熱液體配上滴到桶子裡的聲音讓受試者感覺血真的流個不停。中間會告知他血流了多少，液體的滴答聲也會漸漸放慢，讓受試者以為他的血快流完了，到最後再沒有液體滴落的聲音。沒想到只是這樣受試者就死了，因為他以為血已經流光了，心理上認為自己死了也造成生理上真的死亡。
5. 鳥能分辨好人和壞人
好好對待鳥，牠們會記得你。2006 年，西雅圖華盛頓大學的生態學家 Marzluff 試圖用網子去抓當地的烏鴉，想要研究擴大的烏鴉數量如何影響其他鳥類，不過他的團隊很快發現，烏鴉並不笨，牠們分辨得出是誰想抓牠們 [6]。
他們做了兩個面具，一個是美國第46任副總統 Dick Cheney，另一個則面相醜陋，被稱為「洞穴人」(caveman)。他們讓研究團隊的其中兩個人戴上面具在五個觀察區走動，看看烏鴉的反應。幾個禮拜後，其中一個戴上「洞穴人」的面具去抓烏鴉，然後在七到十五隻的烏鴉上身上做記號，之後研究者會戴著面具定期到觀察區走動，通常是混在一群路人之中，然後觀察烏鴉的反應。
實驗結果發現，在抓烏鴉之前，烏鴉對戴「洞穴人」面具的人沒反應，但是在抓烏鴉之後，有三分之二的烏鴉看到「洞穴人」會狂叫，甚至攻擊，不管什麼人戴「洞穴人」的面具都會被攻擊，相反的，烏鴉對戴 Dick Cheney 面具的人則沒任何反應。
結論：烏鴉會記得你的長相。
6. 用死掉的心臟復活（移植）
器官移植最大的問題也許是需要的人很多，但是能提供的器官太少，不過如果死掉的器官也能夠用來移植，說不定能解決這個困境。美國加州 Loma Linda University Medical Center 的研究者想看看非腦死，拔管後的亡者的器官能否用來移植，於是用了狒狒來做實驗 [7]。五隻死亡狒狒的心臟是成功移植到另外五隻年輕的狒狒身上，但是這五隻分別只活了一天、九天、十三天、十六天和 34 天，其中三隻是死於急性抵抗反應(acute rejection)，另外兩隻死於中風(stroke)和脫水(diarrhea/dehydration)。
7. Frankenmouse! （頭上長著人類耳朵的老鼠）
這隻老鼠又稱為 "earmouse"，一度被用來告訴大家「基因改造走太遠了」，但其實這隻並非是基因改造出來的老鼠，因為牠的耳朵是被縫上去的。這隻老鼠的創造者是美國麻省大學醫學院的 Charles Vacanti 和他的同事，實驗結果發表在 1997 年的醫學期刊 Plastic and Reconstructive Surgery [8]。Earmouse 頭上的人耳是用可生物分解的材質塑成人耳的形狀，然後把牛的軟骨細胞種上去，再縫到老鼠頭上。縫上了之後，老鼠自身的血管便會生長進到人工耳裡面，然後和老鼠融為一體。研究者的原意是想試驗人工器官，不過刊出來後，老鼠的照片引起爭議。
References
1. M. Sachdev. The seven creepiest science experiments. Science News (Oct. 2014)
2. G. Vogel. Sex and the Single Sand Flea. Science News (Nov 2013)
3. J. Kaiser. Young Blood Renews Old Mice. Science News (May 2014)
4. A. M. M. Duyverman, et al. A transient parabiosis skin transplantation model in mice. Nature Protocols (2012)
5. S. Milgram. Behavioral Study of obedience. The J. of Abnormal and Social Psychology (1963)
6. D. Malakoff. Is That a Caveman or Dick Cheney? Crows Know the Difference. Science News (Feb 2010)
7. S. R. Gundry, et al. Successful survival of primates receiving transplantation with "dead," nonbeating donor hearts. The J. of Thoracic and Cardiovascular Surgery (1995)
8. Y Cao, et al. Transplantation of chondrocytes utilizing a polymer-cell construct to produce tissue-engineered cartilage in the shape of a human ear. Plast Reconstr Surg. (1997)

最近看到一篇刊在 Nature Reviews Neuroscience 上頗有意思的文章，是關於常見的神經學迷思（neuromyth），作者是英國 Univeristy of Bristol 的教授 Dr. Paul A. Howard-Jones [1]。
Neuromyth 這個詞第一次使用是在 1980 年代，由神經外科醫師 Alan Crockard 提出來的，用來指腦部醫學中，非科學的觀點。常見的迷思有哪些呢？文章裡列出七點，這些是分別在英國、荷蘭、土耳其、希臘和中國所做的個別研究，方式是問當地的老師，看他們同不同意這些論點。
新聞報導：[NeuroScientist News] Myth-conceptions: How myths about the brain are hampering teaching
1. 我們只用大腦的 10%（這項很常聽到吧，連之前很紅的電影 Lucy 聽說也用這個梗。）
這項大概每個國家都有大約 50% 的教師認同，來源是哪裡可以參考泛科學得的這兩篇：《10% 腦力一說之源起》和《我們真的只動用了 10% 大腦嗎？》。
也可以參考台大科學教育發展中心的這篇文章：【CASE看電影】迷思大破解：我們真的只用了 10% 的腦容量嗎？
2. 用自己喜歡的方式接受資訊，學習得效果比較好。
同意這項的也不少，希臘有 60% 的教師認同，土耳其有 72%，另外三個國家都超過 80%。這項據說是有科學實證，不過這個假設應該是由此來的：因為腦部各個區域分別負責不同的功能，包括視覺、聽覺觸覺等等，而學習者是根據他本身比較好的那個區域來吸收資訊。但這個並不足以支持這個論點，相關的教育文獻和實驗研究也都無法證明依此為依據的教法有效。
3. 協調練習(co-ordination excises)可以增進左右腦功能的合作(integration)。
認同這項的還真不少，希臘有 60%，土耳其有 72%，另外三國皆有 80% 以上，不過這項同樣沒有實證基礎。文中指出有個叫 Brain Gym 的腦部研習課，教導學生一些據說可以促進左右腦交流的運動，其中之一是個「腦按鈕」(Brain Buttons)的運動，就是用一隻手的食指和無名指壓住兩邊鎖骨下方，另一隻手則輕按肚臍，不過呢.... 別說這個理論本身有瑕疵，也沒有據公信力的文獻證明這些運動有效。（我是沒聽過啦，台灣大概也有類似的，我想應該就是做心安吧！）
4. 左右腦的功能可以幫助解釋為個體的學習差異
常見的說法就是右腦發達的比較感性、比較有藝術天分，或比較靠直覺在學習(intuitive learners)，左腦比較發達的則比較理性、依步驟學習(step-wise sequential learners)，理科比較好之類的。
同意這項的更多，英國有 91%，荷蘭有 86%，其他三個國家也都超過 70%。這項迷思的來自於神經影像(neuroimaging)研究，當在做某些事情時(task)，腦部有幾個區塊會特別活耀("hot spots")，這是因為不同的區塊負責不同的功能，但是對非專業人士來說，只分左右腦比較容易理解。
不過，有趣的是去年有一篇用 fMRI 做的研究似乎反駁了這個論點 [2]，他們研究了一千多人的腦部斷層，發現除了語言(language)和注意力(attention)這兩樣不變，語言功能主要在左腦，注意力在右腦，其他的部分左右腦的差距都不大。
（註：左右腦其實不是對稱的，雖然兩邊都有語言區 Broca's area 和 Wernicke's area，但它們的功能通常主要在左腦 [3]。）
5. 小孩吃了零食和喝含糖飲料後，注意力會比較差。
同意這項的在中國有 62%，英國和荷蘭在 50-60%，土耳其和希臘在 45% 左右。
6. 每天喝少於六到八杯的水會讓腦部縮水（這比較少聽到，但土耳其和英國好像比較多這種迷思。）
同意這項的英國和土耳其在 20-30%，其他三個在 20% 以下。原本的研究是說身體脫水會影響腦部認知功能，但被誤以為喝少於六到八杯的水會讓腦縮水。雖然很少在學小孩每日會喝少於這個量的水，但「每日要喝六到八杯的水」本身就是個不知從何而來，且具爭議的建議。
7. 因為腦部發展差異造成的學習問題無法用教育改善。
中國老師同意這項的有 50%，希臘有 33%，其他三個在 25% 以下。文章指出這可能剛文化和宗教有關，例如中國認為基因決定一切，如果基因不好、天生資質本來就沒那麼好的話，老師會覺得再怎麼教也沒用。希臘則是覺得心智(mind)決定於靈魂(spirit or soul)。
基因決定一切這個觀念有個危險性，就是會被認為不能後天矯正或治療來改善，於是被放棄；相反的，如果可以被後天矯正和治療，就會被認為其實並沒有這種疾病。文中舉的例子是過動兒(ADHD)和閱讀困難症(dyslexia)，這兩種疾病在以前被認為不存在，並不是真實的疾病(real medical disorders)，原因是很多人認為「真的疾病」是基因所造成的，所以是無法改變、無法靠外在因素治療的，但因為過動和閱讀困難這兩個是可以被矯正的，所以一度被懷疑這兩個疾病存在的真實性，甚至認為閱讀困難只是因為視覺有問題。
（下面這兩點是文章有提到的迷思，但不在調查裡面的。）
8. 三歲迷思

最近台灣的食安問題鬧很大，像雪球般越滾越大，很多東西都連成一線，黑心商人把食安當隨便，反正有錢好辦事，官商勾結互相護航，台灣人民從以前開始說要抵制這個抵制那個，有多少真的有做到？這裡講一個前兩個禮拜發生的事吧。
老闆上上週從中國回來，帶了盒北京老字號《稻香村》的糕餅來，我們 RA 跟義大利同學介紹說，這家店在中國很有名，而且只此北京一家別無分號，義大利同學拿起盒蓋，看了看說，正常外國人看到這個蓋子，就不會吃了，你知道為什麼嘛？
 
他指了盒蓋上的英文，『你們都沒發現上面的英文文法錯了嘛？』
「沒有欸，因為都沒去注意它的英文，但那又如何？」RA 問。
『盒蓋是非常重要的，是一眼就看到的東西，如果他連那麼重要的東西都沒注意到有錯誤，我要怎麼相信他的食物是安全的，沒有不小心加進一些有的沒的的東西？』
「你說的有道理，他們可能英文不好，但他的糕餅是好的。」
『不能這麼說，你只要用孤狗翻譯，我相信它出來的會是 "people have"，不是 "people has"。』
在旁的一位香港女同學聽了，戳了戳他說，「但你忘了，中國上不了孤狗。」
『蛤？是哦，那.... 好吧，但他們沒有其他的可用嘛？你要知道，一個外國人去中國，他什麼都看不懂，進到店裡，看到這個盒子，只看得懂上面這兩個人（指圖）和英文，你覺得他看到這麼明顯得英文錯誤會怎麼想？你覺得他會想買嘛？盒蓋很漂亮沒錯，英文句子也可以接受，但這麼簡單的錯誤，他們用這個盒子賣多久了，竟然都沒注意到這個錯誤，你讓人怎麼相信他們的食品？』
「的確，你說的沒錯，但你還是可以試試。」RA 說。
『不，我沒辦法相信它的東西，要是我吃了生病怎麼辦？還有，要不要打電話跟他們說這個錯誤？這很重要耶，不然外國人看到這個蓋子就不會想買。』
「好阿，你打。我是覺得這也還好，外國人不買正好給自己中國人買，它的糕餅很多人要。但你還是可以試試，你看我們吃了都沒事。」
義大利人搖搖頭，RA 也搖搖頭，拿著他的咖啡走出去。
義大利同學表情有點尷尬的看著我們，『這個錯誤真的很重要阿，你們懂我的點嘛？』
「了解啦，不過這種錯誤.... 你知道網路上有個影片，就是在講這些在中國錯誤翻譯的嘛？就是一些路牌、廁所等等的錯誤英文標示。」我說，旁邊的香港女同學附和。
『哦，我知道，我有在 FB 上看過類似的照片，所以跟那些比起來這個盒蓋不算什麼就是了，好吧。』義大利同學說。
後來整個下午，只要有人走進 workstation，義大利同學就會拿起盒蓋，問對方有沒有看到上面的錯誤。XD
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補充一下，其實這位義大利同學還滿挑食的，不吃的東西很多，也許有的人會覺得他矯枉過正，但我覺得他由細節看食安的角度是值得我們思考的。
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另一件事，餿水油事件發生沒幾天後，我們 RA 跑來跟我聊天，說：「我看到你們台灣的餿水油新聞了，怎麼會這樣呢？跟我們那個地溝油一樣，也是.... 不過你們還好，至少新聞還會報，知道是哪些，不像我們政府都不說，買東西都不知道有沒有買到地溝油做的。」
是阿，是還好，但是有比較好嗎？台灣人，你們的標準低到只要「知道」就夠了嗎？你們不生氣嗎？有氣到用行動認真抵制這些黑心企業和幫他們護航的政府嗎？有的話，為何投票還是投給國民黨呢？連家是頂新的最大守門員，如果這次連公子哥兒還選上的話，就表示至少天龍國人可是吃這些黑心食物吃得心甘情願、滿心歡喜阿！
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》頂新事件相關報導
[爆卦] 你想知道的，頂新的守門神是誰
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頂新康師傅魏家的政黨門神一覽
公督盟質詢影片：http://ppt.cc/UOLu & http://ppt.cc/ugBq
[情報] 20141009林淑芬質詢頂新餿水油
數字會說話：2008年以後食用動物油進口大幅衰退

禮拜三去聽了一場 UBC LSI 辦的關於自閉症的公開講座，主要是介紹他們和政府目前在推的自閉症計畫 iTARGET (Individualized Treatments for Autism Recovery using Genetic-Environmental Targets)，也即將在溫哥華的 Richmond 建一個自閉症社區，預計於 2016 年完成。這個計畫主要是由 UBC 和 Western Univeristy (a.k.a. University of Western Ontario) 的二十一位研究者組成的一個核心組織，專業領域包含了基因(genetics)、腦神經科學(neuroscience)、微生物生態(microbiome)等基礎科學研究和臨床研究。
以下是一些筆記和資訊。
》何謂自閉症(Autism)？
(General term of) Complex disorders of brain development
自閉症是一種複雜的腦神經學學疾病，主要是發生於腦部發育，集合名稱為 Autism Spectrum Disorder (ASD)，包含輕重不一的各種病症，亞斯伯格症(Asperger's Syndrome)是其中較輕微的一種。
》致病因素：
* 遺傳：雙生和家族研究發現有 92% 是遺傳（非百分之百，表示也有環境因素所造成），主要是因為基因突變(mutation)、多出某個基因(duplication)或少掉某個基因(deletion)，大概有五百多種致病基因(genetic variation)，例如其中一個重要致病基因是 SHANK3 (Chromosome: 22q13.3)。
* 環境：母親懷孕時期或生產過程（例如母親長期暴露在抗生素環境中，導致腸道細菌有抗藥性，或是母親長期處於壓力下改變了陰道的菌落生態，而這些菌落在生產過程中帶到小孩體內。）
註 1：通常不是只單一基因造成的，而是多個基因，或是基因加上環境因素集合在一起而致病，每個人的致病因素都不一樣，也因此造成診斷和治療上的困難。
註 2：通常兄弟姊妹中，一個有，另一個有的機率也很高。同卵雙生中若一個有 ASD，另一個有的機率為 36-95%。異卵雙生一個有 ASD，另一個有的機率為 0-36%。非雙生兄弟姊妹，第一個有 ASD，第二個有的機率為 2-18%。
》症狀表現時間：
兩到三歲（三歲以前）就會出現自閉症徵狀，但是大部分孩童都到三、四歲才被診斷出來，研究顯示兩歲診斷出來的結果已經是可信的。(Most children are not diagnosed until age 3 or 4; yet research has shown that a diagnosis at age 2 can be reliable, valid and stable.)
》診斷困難：
* Lack of effective diagnosis methods (因為症狀多樣，每個人都不同，所以目前沒有有效的診斷方法。)
* Late diagnosed: rarely before 3-yr, usually > 6.5 yr-old (很少在三歲以前診斷出來，大多是六歲半之後才發現有自閉症。)
》行為上的徵狀包括（但不限於下面幾種）：
* No babbling by 12 months. (一歲大時還不會發出嬰兒胡言亂語的聲音)
* No gesturing (pointing, waving, etc.) by 12 months. (一歲大時還沒有各種手勢)
* No single word by 16 months (十六個月大時不會發出單字)
* No 2-word phrase by 24 months (兩歲大時不會發出兩個字的詞)
* Repetitive behavior (重複性的動作/行為)
* Social impairments (社交困難)
* 外觀上的表現（例如細長眼、大手掌、寬眼距等等）
註3：每個人的症狀都不同，不會有兩個人有完全相同的症狀。
》族群表現分類成兩種：
1. 複雜型(complex autism)：佔了自閉症族群的 20%，症狀較嚴重，例如低智商、常抽蓄(seizures)、MRI 腦部診斷異常等等，通常女性多於男性。
2. 簡單型(simple autism)：較多為遺傳，常見於兄弟姊妹和家族之間，男性多於女性。
》生理上的徵狀：
* GI problems (腸道問題): carbohydrate digestion (碳水化合物的消化)
* Defects in immune system (免疫系統問題)
* The majority (62%) of children with ASDs do not have intellectual disability. (大約有六成二的自閉患者不會有智商上的問題)
* About 40% have average to above average intellectual abilities. (大約有四成的人會有正常人或是高於正常人的智商)
* About 25% of individuals with ASD are nonverbal but can learn to communicate using other means. (大約有兩成五的自閉症患者有發音困難，但是可以用其他方法學習溝通。)
註4：患者的 gut microbiome 也和常人不同（可能是因為抗生素或其他環境因素所造成的，見上面致病因素解說），UBC 的教授 Dr. MacFabe 發現自病症患者腸道內某些有抗藥性(antibiotic-resistant)的細菌（例如 Clostridia），在分解碳水化合物的過程中產生的 propionic acid (PAA) 會干擾和影響腦部發育和功能，被餵食 PAA 的老鼠會忽略其他老鼠的存在，因此他們在研究看能不能用改變菌落生態的方法來治療。
》腦部症狀：
* Larger brain
* Lack of connectivity between brain regions
* Increased connectivity within brain regions
* Excitatory activity > Inhibitory activity: cause of seizures
* White matter disorder
註5：在孕期(trimesters)就可發現腦部發展有異常變化。
》費用：
* Estimated 3.2 million over a life time per person (自閉症患者一生花費估約要三百二十萬加幣)
》治療
目前方法有靠藥物和改善飲食，但因為每個人的致病因子不一樣，有的方法對某些病患有效，但對某些病患沒效。自閉症和糖尿病一樣，只能控制但無法根治。
》自閉症患者逐年增加
2001: 1 in 250
2007: 1 in 150
2014: 1 in 88
預計未來五年內會是 1 in 54
註5：男生比女生多五倍（boy: 1 in 42）
》BC Facts:
* 目前估約 BC 省有 56,000 名自閉症患者
* 估約 BC 省有 8,500 名孩童和青少年被診斷為 ASD 患者，其中超過 1,000 名是零到六歲，超過 7,500 名是六到十八歲。
* 自閉症計畫估計所需經費為 33 百萬，其中 BC 省政府會提供 20 百萬，剩下 13 百萬由私人贊助。
"$20 Million has been secured from the Government of British Columbia toward capital costs. Of the $13 million to be raised from private sources, $8 million will cover the remaining building costs, and a further $5 million will seed the Centre’s operating endowment." (PAFC)
》自閉症的發現
自閉症在它被命名之前就已經存在，只是以前都被誤診，直到 1801 年一名法國的年輕醫師 Jean Marc Itard 開始診斷並記錄一位叫 Victor 的男孩。這位男孩生活在森林之中，不知從何而來，因而被稱為 "The Wild Boy of Aveyron"。他的生活和行為在當時被視為異常，輾轉經過幾人之手後，最後被 Itard 收養和治療。
Autism 這個字第一次被使用是在 1919 年，當時一位瑞士的精神科醫師 Eugen Bleuler 在為一位精神分裂患者診斷時，用 autism 來形容他的症狀：自我中心的思考、離群索居、不被外界所影響。之後自閉症的重大進展開開始於 1943 年，當時一位猶太裔美國籍醫師 Leo Kanner 診斷了十一位有類似行為模式的小孩 -- 天生不善於和人群接觸，並且發表了一篇論文。
同時間於 1944 年，奧地利醫生 Han Asperger 也診斷了四名有自閉症狀的小孩，他稱他們為「小教授」(litter proferssors)，因為他們可以對他們有興趣的事物做詳盡的解說，幾年之後，Asperger 發現這些小孩不但有特別的天資，而且在長大後有不凡的成就，其中一位(Elfriede Jelinek)甚至得到諾貝爾文學獎，亞斯伯格症(Asperger's Syndrome)便是由此而來。
"In 1944 and on the other side of the world, Austrian psychiatrist Hans Asperger independently described four children with “autistic psychopathy in childhood”. Asperger called these four children "little professors" because of their ability to talk about their favorite subject in great detail. Over time, he noticed that many of the children he identified used their special talents in adulthood and had an excellent career. One of them became a professor of astronomy and solved an error in Newton’s work. Another went on to win a Nobel Prize in literature. Asperger’s descriptions formed the basis of what is known as Asperger’s syndrome or “high functioning autism” today." (PAFC)
》演講影片
》參考資料（References）
* PAFC (Pacific Autism Family Centre)
* Spotlight on the Gut Bacteria-Brain Connection in Autism
* NINDS - Autism Fact Sheet
很久以前寫過的，翻譯美國科學人的關於自閉症的文章：[SciAm] 自閉症