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閒話腦神經科學(26)-腦力即國力
by 陳怡蓁, 2011-07-21 17:02, Views(693)

                    腦力即國力

 

              台灣大學教授  謝豐舟

 

這一陣子,我對神經科學特感興趣。上一個月底,有一偶然機會赴名古屋市科學館參觀「腦」特別展。此一“腦”特別展是由日本的NPO法人腦之世紀推進會議,文部科學省特定領域研究「統合腦」5領域,日本科學未來館、長崎歷史文化博物館、名古屋市科學館及大阪歷史博物館以及讀賣新聞社主辦。後援單位包括日本生理學會、日本神經科學學會、日本神經回路學會、日本解剖學會、日本神經化學會、RIKEN腦科學總合研究中心。協力單位則有日本大學、東京大學醫學部、橫濱市立大學醫學部、一東北大學大學院生命科學研究科、東京醫科大學、大阪大學醫學部、NHK、國立遺傳研究所、島津製作所…等,可以說集產、官、學與媒體於一爐。

  展出內容分為三大部分:(1)生物的腦(包括150種脊椎動物與無脊椎動物的腦子標本),(2)腦與世界的互動(介紹視覺、運動、語言與腦子的關係),(3)腦的變化(介紹天才的腦、腦與學習、腦的老化、腦的疾病與治療)。會場裡150個罐子裝著各種生物的腦子包括脊椎動物的魚類,兩棲類、爬虫類、恐龍、鳥類、哺乳類、靈長類,還有無脊椎動物的軟體動物、環形動物、棘皮動物、節足動物、昆虫,當然少不了人類的腦標本。這些珍貴標本是由東京大學醫學部,橫濱市立大學醫學部提供,令人大開眼界。第二部份與第三部份包括影片以及各種動手實作的裝置,讓參觀者體驗腦的各種功能。還有最新的產業發展例如腦與機器界面,會學習的機械人等等,讓參觀者對腦科學的未來發展有所瞭解。

  今年日本的ITInformation technology)商品中,最受消費者青睞的除了薄型液晶電視之外,就數所謂“腦力訓練電玩”。日本由於銀髮族人口的迅速增加,認知症(台灣叫做失智症或老年癡呆症)日益受到重視。針對認知症的預防以及早期認知症病患的維持穩定,不用藥物的學習療法應運而生。對於莘莘學子,如何加強學習能力也有腦力訓練的課程。當然這些腦力訓練的電玩或課程成效如何有待評估,但是社會大眾的注意力確實已經從如何照顧心臟、血管、肝臟延伸到對“腦”的關注。這從上述的“腦”特別展,以及腦力訓練相關商品的暢銷可見一斑。

  二十一世紀的顯學可以說是「腦科學」或「神經科學」,“腦”是我們身體最少被研究的器官。進入21世紀,由於相關的研究工具如分子生物學、細胞生物學、基因體科學、核磁共振、生物資訊學的發展,研究者從前不得其門而入的“腦”,逐漸揭開神祕面紗。人之所以異於黑猩猩,只差在“腦”而已,“腦”可以說是“人之所以為人”的根本。腦的研究並不是只有對一些神經系統的疾病,如帕金森氏症、老年癡呆症、腦瘤、癲癇、智障….提供解決之道,更重要的是它的認知功能。人類的行為可以說完全受到腦的控制,舉凡記憶、學習、情緒、語言甚至親密關係、美感…都是“腦”功能的表現,這些事實大家大概略知一二。不過學者最近對一些更為抽象的行為如“社會認知”以及“消費行為”與腦的關係也有了進一步的瞭解。

  人類的社會互動,遠比其他動物複雜。人類必須把內在的身體情況、對自我的認知、對他人的感知及人際之間的動機仔細整合,以達到嫻熟的社會功能,此一過程謂之社會認知目前神經科學的研究已經確認人腦額葉內區的前部就是掌管社會認知。此區掌管了我們的自我認知(Self-knowledge),對別人的感知(person perception)還有體會別人的心理層面的能力(mentalizing)。此區受傷的病患就失去了上述的社會認知功能。社會認知功能對人類的生存、保護、尋找配偶至為重要。社會功能良好的人,比較健康長壽。藉由對人腦額葉內區的進一步研究,將有助於我們了解正常與異常的“社會認知”機轉及其表現。

  “消費行為”對維繫現代資本主義社會至為重要。雖然傳統經濟學認為消費行為是理性自私的產物,但是非理性的經濟行為如刷爆信用卡、股市暴漲暴跌卻多有所見,因此研究“腦”與“消費行為”兩者關係的“神經經濟學”(neuroeconomics)也就應運而生。為什麼傳統的經濟學不能解釋若干賭博行為?人們究竟是如何看待風險?人類的心靈其實就像一輛雙馬並轡的車子,一匹馬叫理性一匹馬叫情緒。然而理性通常像一匹聰明的小馬,情緒卻像一頭狂野大象。看到名牌,大象就拖著小馬橫衝直撞。最近的研究也發現,讓男性服飾店裡有薰衣草的氣味,購買率增加三成。學者的解釋是!嗅覺的神經通路最接近掌管情緒的腦區,因此嗅覺刺激最能觸動情緒引發購買行為。

  神經科學(腦科學)包括神經生物學以及認知科學,前者探討神經系統的構造與運作機轉,後者則是探討腦子的認知功能,與傳統的心理學重疊,但更廣泛。前者較具體,後者較抽象。但是神經科學的真正進展有賴兩者的攜手合作,畢竟沒有器質性的架構,抽象的認知功能無所依附,忽略抽象的認知功能也就不能一窺腦功能的全貌。台灣大學有鑑於神經科學的重要,於200510月結合全校內二百餘位各學院的教師成立“台灣大學神經生物及認知科學研究中心”,橫跨生命科學院、醫學院、理學院、電機資訊學院、文學院等11個學院,對神經科學做跨科際的整合研究。除了利用五年五百億的經費購買大型儀器,開設神經科學學程及博士班,進行跨國合作研究之外,更藉由藝術活動來喚起台灣各界對神經科學的重視。

  2005年配合杜鵑花節,舉辦醫學生物與神經科學影像競賽,讓大家認識神經科學並不是只針對疾病,神經科學也可以是“美”。由於反應熱烈,今年繼續舉辦第二屆,也開始有國外的作品參賽。為了讓大眾體會視覺的奧祕,將於2007年杜鵑花節舉辦“錯覺展覽”,在加州理工學院教授的協助下,於台大總圖舉行,讓大眾親身體會錯覺

  目前世界各國無不全力投入神經科學(腦科學)的研究,因為它將決定明日的國力與產業,前述日本所見就是一例。一向以物理與工程聞名於世的美國麻省理工學院,不但耗資數億美元成立新的腦科學研究中心,更史無前例地起用一位女性神經科學家擔任校長。有人說神經科學占了所有生命醫學研究的40%,缺少了這一塊,台灣的大學卓越將無異緣木求魚。切記!21世紀腦力即國力