Brain Facts Series 02 - 10 Latest Research Studies About Human Brain 大腦事實系列 02 - 10個關於人類大腦的最新研究

1. 大腦事實系列 02 - 10個關於人類大腦的最新研究

2. 10個關於人類大腦的最新研究

3. 人類的大腦與其他哺乳動物的大腦
具有相同的一般結構，
但就身體比例來說是最大的。

4. 平均腦重量 (公克)
Species Weight (g)
人類 1,300 - 1,400
大象 6,000
海豚 1,500 - 1,600
大猩猩 465 - 540
獼猴 97
狗 72
貓 30
老鼠 2

5. 大部分的擴張來自大腦皮層(cerebral cortex)，
尤其是額葉(frontal lobes)，這部分主管執行功能，
例如自我控制、規劃、推理和抽象思維。
人類大腦皮層中用於視力的部分也大大放大。

6. 10個人類大腦的研究

7. 1

8. Betsy Sparrow
Assistant Professor
Psychology Dept.
Columbia University
「谷歌對記憶的影響：隨手可得的資訊所帶來的後果」
Google Effects on Memory： Cognitive Consequences of Having
Information at Our Fingertips. (2011)
哥倫比亞大學心理學系
助理教授 貝特西‧史裴洛

9. 史裴洛教授舉案例說明我們現在不會記住事物，
只會保留如何尋找資訊的知識，在有需要時進行搜尋。
此研究顯示，
我們容易忘記那些我們相信能夠輕易在網路上找到的訊息，
而對於不易在網路上取得的資訊記憶較深。
同時，我們也更能夠記得在哪裡找得到訊息，
而不是記住資訊本身的內容。

10. 史裴洛教授解釋說︰
網際網路已成為心理學家稱之為「交換記憶」
(Transactive memory)的一種主要形式，
這是指當我們知道何時以及如何存取訊息時，
記憶可透過外部協助完成。

11. 人們對互聯網的依賴勝過對他們的大腦。
這意味著你的大腦隨著時間的推移會忘記更多的東西。

12. 2

13. 2012年6月，一項歷經​​9年的縱向研究表明：
患有糖尿病的參與者若無法控制他們的血糖水平，
將會遭受認知能力下降。

14. 此次研究由加州大學舊金山分校（UCSF）和
舊金山退伍軍人醫療中心的研究人員：
在評估了3,069個70歲以上的成年人，受試者參加在健康、
老齡化、和身體組成（健康ABC）的相關研究。

15. 研究人員發現：
在研究開始時， 717人（23.4％）參與者患有糖尿病，
2,352（76.6％）沒有。
在9年的時間內，159（5.2％）的參與者罹患了糖尿病。
在研究期間，有糖尿病的人比無糖尿病有顯著認知能力下降。
研究開始時就有糖尿病的人比研究期間才罹患糖尿病的人，
經歷更快速的認知能力下降。
研究開始時就有糖尿病的人當中，
認知分數較差的量測出較高的血紅蛋白Alc水平（大於7％）。
血紅蛋白A1c在過去的2至3個月內在血液中糖化血紅蛋白的百分比，
是衡量血糖控制的一個重要指標是。

16. 防止或更好地管理糖尿病
可以防止認知能力的下降

17. 3

18. 在變幻莫測的環境下做出最好的決策，
是一個巨大的挑戰。
它不僅需要從過去經驗中學習，
同時也需要在先前未經歷的情況下預見可能會發生什麼。

19. 美國 愛荷華大學
神經內科系在過去的研究表明：
額葉
破壞額葉的某些部分
可能會導致在瞬息萬變的環境中決策力嚴重的不足。

20. Anterior Prefrontal Cortex Contributes
to Action Selection through Tracking
of Recent Reward Trends.
The Journal of Neuroscience,
20 June 2012 DOI:
10.1523/JNEUROSCI.5468-
11.2012
來自同一部門，一項新的研究針對一個患者團體，
其成員他們的大腦額葉部分都有損傷，
結果顯示這一區域與決策的重要關聯。
這項研究結果發表在6月19日的Journal of Neuroscience上。

21. 圖像顯示8名受試者在大腦模板的病變的重疊影像-
紅色表示最大程度的重疊（7例）和深藍色的最小重疊（1例）。
被選定患者組的病變包括額極皮層，
但病例幾乎無一例外地延伸到外前額葉皮層的其他部分。
（來源：克里斯托弗‧科瓦奇，愛荷華大學）

22. 科比尼安·布洛德曼 是德國神經學家、腦科學先驅，
因繪製大腦皮層並將其分為52個分區(布羅德曼分區系統)而知名，
分區的依據是細胞架構(組織學)的特性。
科比尼安·布洛德曼
(Korbinian Brodmann；
1868年11月17日－1918年8月22日)

23. 布羅德曼分區(Brodmann area)是一個根據
細胞結構將大腦皮層劃分為一系列解剖區域的系統。
大腦半球外側面的布羅德曼分區 大腦半球內側面的布羅德曼分區

24. 布羅德曼10區 (Brodmann area 10)
又稱 BA10,前額極皮層 (frontopolar prefrontal cortex),
嘴外側前額葉皮層(rostrolateral prefrontal cortex),
或前額葉皮層 (anterior prefrontal cortex,
是人類大腦前額葉皮質的最前部分。

25. 2012年的研究結果揭示了令人振奮的新的證據表明：
大腦的最前端區域，
前額極皮層 (frontopolar cortex)可以從過去的經驗，
幫助於預測未來的事件。

26. 你的大腦能夠從最近的發生模式，
做出短期預測和對未來作戰略思的結論。

27. 4

28. Dr. Frederick Verbruggen
Professor of Cognitive Psychology
University of Exeter
2012年一個研究中，研究人員發現，
人們在模擬賭博任務可以教自己成為更加謹慎的投注者。
Proactive motor control reduces monetary risk
taking in gambling.
Psychological Science, 2012, Vol. 23, Issue 7,
pp. 805 - 815

29. 英國埃克塞特大學和卡迪夫大學的研究人員，
研究評估在模擬賭博的情況下，
要求人們停止做簡單的動作，
是否會影響他們在投注時危險的或謹慎的選擇。

30. Dr. Frederick Verbruggen
埃克塞特大學 認知心理學教授
弗雷德里克‧維爾布魯根 博士 表示：
“我們的研究表明，
通過訓練人們停止簡單的手部動作，
人們也可以學會控制自己的決策過程，
避免投入高風險的賭注。”

31. 埃克塞特大學 認知心理學教授
弗雷德里克‧維爾布魯根 博士 表示：
“這項研究結果對行為成癮的治療有重要且實際的意義，
例如病態賭博，以前被認為是一種衝動控制障礙，
更確切地說，無法停止某種行動。”

32. 研究人員
正在探索他們的研究結果與其他成癮的相關性，
如吸煙和暴飲暴食。
“這些結果表明，
我們的衝動是由高度連接的大腦神經系統所控制，
從最基本的運動活動，到更複雜的風險決策。”

33. 衝動控制障礙
Impulse control disorder
衝動控制障礙 (或ICD)
是一種精神疾病其特徵是衝動性 –
無法抗拒某種誘惑、衝動，可能傷害自己或他人。

34. 隨著越來越多的研究，
科學家們相信經由新的研發
他們可以幫助治療成癮和衝動控制障礙。
例如：注意力不足過動症
(Attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）。

35. 注意力不足過動症 (ADHD)
指人，尤其是兒童，過分多動，注意力集中時間短，
常導致學習障礙和許多行為問題的一種病症。
這些正電子發射斷層掃描(PET)掃描顯示，患有注意力不足過動症的病人與對照組比較，
在伏隔核呈現較低水平的多巴胺，這是大腦獎賞中心的一部分。

36. 5

37. 運動可以逆轉因老化所產生的大腦功能減退。

38. Dr. Art Kramer
Professor of Psychology
University of Illinois
美國伊利諾大學 心理學及神經科學系
亞特‧克來默 教授 表示：
適度的運動會增加中老年人的大腦體積。

39. 發表在2006年11月發行的老年學雜誌

40. 60至79歲長期久坐不動的志願者
參加了為期六個月的鍛煉計劃：
每星期舉行三次活動。有一半的志願者做了有氧運動，
如散步。另一半做非有氧拉伸和肌肉緊實練習。

41. 研究人員比較了鍛煉計劃前後參與者的
高解析度磁共振成像的大腦掃描。

42. 6個月的計劃結束時結果顯示：
有氧運動組的參與者顯示大腦體積的增加，
相比於拉伸和肌肉緊實練習組卻沒有。

43. 前額葉皮層
顳皮層
前額葉皮層和顳皮層
– 會出現嚴重因老化引起退化現象的區域 –
從有氧運動中獲得最大的收益。

44. Dr. Art Kramer
Professor of Psychology
University of Illinois
美國伊利諾大學 心理學及神經科學系
亞特‧克來默 教授 表示：
“適當程度的鍛煉 - 尤其是走路 - 是比較容易做到的，
並可以增加認知的靈活性和獨立生活時間較長的能力。”

45. Dr. Art Kramer
Professor of Psychology
University of Illinois
美國伊利諾大學 心理學及神經科學系
亞特‧克來默 教授 表示：
“沙發土豆(couch potatoes)的人，
開始從15分鐘的運動量漸進到45分鐘，
大腦的體積和身體的健康就會有所改善。”

46. 當我們運動時，我們會吸入更多的氧氣，
而且增加血流量，最終傳播到大腦。

47. 當這增加的血流量傳輸到達大腦的海馬迴部分，
它會創建神經元（腦細胞）。
海馬迴是大腦有關學習和記憶的部分。
海馬迴

48. 核磁共振成像顯示︰
跑步機上運動者，
大腦中與決策、規劃和多任務關鍵的區域
也有所改善。

49. 6

50. 智力遊戲 (Brain Games)

51. 智力遊戲不會增加大腦的計算或記憶的能力

52. Professor Adrian Owen
Senior Scientist/Assistant Director
Medical Research Council (MRC)
Cognition and Brian Sciences Unit
University of Cambridge, UK
Owen, A. M. et al. Nature advance online publication
doi:10.1038/nature09042 (20 April 2010).
這項研究由英國劍橋大學研究人員與
英國BBC實驗室網站之間的合作。

53. 11,430名18至60歲的志願者完，
成了一系列的在線任務，
最少每天10分鐘，每週3次，連續六週。
即使志願者改善了達成任務的能力，
研究人員認為
並沒有提高他們一般的認知能力測試的表現，
例如記憶、推理和學習。

54. Professor Adrian Owen
Senior Scientist/Assistant Director
Medical Research Council (MRC)
Cognition and Brain Sciences Unit
University of Cambridge, UK
英國劍橋大學 醫學研究理事會（MRC）
認知和大腦科學組 阿德里安‧歐文 教授
“絕對沒有轉移效應不論從訓練任務到更普遍的認知測試。
我認為，
藉由實行廣泛的認知任務讓自己更聰明的期望是完全不被支持的。”

55. 想要利用休閒時間讓大腦更聰明嗎？

56. 音樂讓大腦增強注意力
斯坦福大學醫學院的研究人員發現，
聽更多的音樂可以幫助你更好地組織混亂、
集中注意力、進行預測、並且更新記憶。

57. Aug. 2, 2007 issue of Neuron
該研究小組發現，
音樂與大腦互動的區域是和產生注意力、
作出預測和更新事件的記憶有關。

58. Aug. 2, 2007 issue of Neuron
大腦活動的峰值
發生在樂章轉換之間很短的一段沉寂時間 –
此時似乎什麼也沒有發生。

59. 7

60. 美國國立衛生研究院的研究發現，
使用手機會影響大腦活動

61. 美國國立衛生研究院的最新研究表明︰
使用手機不到一個小時，
就會加快在最靠近手機天線的大腦區域的活動。
JAMA. 2011;305(8):808-813.
doi:10.1001/jama.2011.186.

62. 美國國立衛生研究院 國家藥物濫用研究所(NIDA)
主任 諾拉‧沃爾科夫 博士
Nora D. Volkow, M.D.,
Director of the National Institute on
Drug Abuse (NIDA)
at the National Institutes of Health

63. 美國國立衛生研究院 國家藥物濫用研究所(NIDA)
主任 諾拉‧沃爾科夫 博士 表示：
“這項研究結果顯示，人的大腦對由手機發出的電磁輻射是敏感的。
這也突顯出做長期相關研究的重要性- 暴露在5年、10年或15年 –
反复刺激所造成的長期後果。”

64. 掃瞄結果顯示，右腦靠近手機的部份，葡萄糖消耗量增加。
研究人員要求47名受試者接受正電子發射斷層掃描掃描
(PET) ，測量大腦葡萄糖代謝，這是大腦活動的一個標誌。
受試者的每個耳朵上裝有一個手機，
然後進行兩個50分鐘的掃描。第一次兩支手機都關機，
第二次只有右邊是開機通話。

65. 雖然使用手機和癌症有關聯的結果還沒有確定，
但是越來越多的研究表明，
手機輻射會引起其他障礙，例如睡眠問題。

66. 8

67. 科學家們的研究顯示，
打坐冥想者會因為大腦產生的變化而受益。

68. 研究結果刊登在2011年1月30日發行的「精神病學研究：神經影像」。
研究人員報告說︰
每天約30分鐘，打坐八個星期後可測量到大腦的灰質密度的變化，
這個部位與記憶、自我感覺、換位思考和壓力感相關。

69. 由參與者打坐之前和之後採取的MRI大腦掃描發現：
海馬區的灰質增加 –
學習和記憶重要的區域。
杏仁核的灰質減少 –
處理焦慮和壓力的區域。
另外一個控制組沒有練習打坐冥想沒有表現出這樣的變化。

70. Dr. Britta Hölzel
Department of Psychiatry
Division Psychiatric Neuroscience
Massachusetts General Hospital
馬薩諸塞州總醫院 哈佛醫學院
布麗塔‧荷爾茲爾 博士 表示：
參與者實行正念冥想，是屬於冥想的一種形式，
20世紀70年代末在美國開始流行。其根源可追溯到古代佛教。

71. Dr. Britta Hölzel
Department of Psychiatry
Division Psychiatric Neuroscience
Massachusetts General Hospital
馬薩諸塞州總醫院 哈佛醫學院
布麗塔‧荷爾茲爾 博士 表示：
“主要的想法是使用不同的對象來集中人的注意力。
它可能是專注於呼吸，或情感或思想，或觀察任何類型的身體感覺，
但它將心靈帶回到此時此刻，而不是讓心靈漂移。”

72. Dr. Britta Hölzel
Department of Psychiatry
Division Psychiatric Neuroscience
Massachusetts General Hospital
馬薩諸塞州總醫院 哈佛醫學院
布麗塔‧荷爾茲爾 博士 表示：
“這個領域是非常新，我們對它的了解真的不足夠。
我們的這些研究仍然是相當初步調查的結果。
但我們必須複製這些發現，並找出他們真正的意思。“

73. 靜坐冥想可以讓
罹患冠狀動脈心臟疾病的患者血壓下降。
American Journal of Hypertension 21(3): 310–316, 2008.

74. 在追蹤200名患者平均約五年後，研究人員說：
從事打坐冥想的一組高危險病患其罹患
心臟病發作、中風和由各種原因導致死亡的風險削減大約一半，
比起另一組類似的患者只被教導了傳統的健康飲食和生活方式的教育。

75. 從事打坐冥想的大約100名患者中，
有20名心臟病發作、中風和死亡，在對照組中有32名。
打坐冥想者往往保持無病更久，
也降低了他們的收縮壓，平均5毫米汞柱。

76. Dr. Robert Schneider
director of the NIH-funded Institute
for Natural Medicine and
Prevention and professor of
physiology and health at Maharishi
University of Management, in
Fairfield, IA.
自然醫學和預防研究所的主任，
愛荷華州 瑪赫西管理大學教授 羅伯特‧施奈德 博士
“我們發現血壓的降低是很重要的
- 那可能是一個重要的中介變數。”

77. 施奈德博士說，
打坐冥想其他好處可能來自於減輕壓力，
這會導致大腦的變化，進而降低應激激素
例如皮質醇和抑制與動脈粥樣硬化相關的炎症。

78. Theodore Kotchen
Professor of Medicine, Associate Dean
for Clinical Research
Department of Medicine
Medical College of Wisconsin
威斯康辛醫學院臨床研究副院長
西奧多‧科特曾 博士 說：
“為什麼壓力會導致心血管疾病呢？激素、神經激素、皮質醇、兒茶酚胺 -
往往在壓力下會升高。難道他們在某種程度上導致心血管疾病？
經由靜坐冥想來減少這些激素有助於減少疾病？我們只能推測。“

79. 打坐冥想者有較長的注意力。
根據發表在「 2007年PLoS生物學雜誌」上的一項研究顯示，
經過3個月的嚴格的打坐冥想培訓，
導致大腦如何分配注意力有了深刻的轉變。
Slagter HA, Lutz A, Greischar LL, Francis AD, Nieuwenhuis S, et al. (2007) Mental Training Affects
Distribution of Limited Brain Resources. PLoS Biol 5(6): e138. doi:10.1371/journal.pbio.0050138

80. 2008年發表在Plos One的研究中，研究人員發現，
當打坐冥想的人聽到人們受苦的聲音，他們在顳葉與頂葉交接處
比不打坐的人有更強的激活水平，這個大腦的區域與換位思考有關。
打坐冥想者更具有同理心。
Plos One. 2008 Mar 26;3(3):e1897. doi: 10.1371/journal.pone.0001897.

81. Meditation
strengthens
the brain
嘗試默默地重複一個平靜的字，
來防止雜念淹沒大腦，
或在瞬間更專注於自己的呼吸。

82. 9

83. 當我們聽到的笑聲，杏仁核和海馬迴
(與抑鬱症有關)兩個區域的活動會增加。
杏仁核
海馬迴

84. 同樣的狀況發生在
大腦的伏隔核(nucleus accumbens)，
這是一個處理愉快感受的關鍵區域。
伏隔核

85. 輕聲地笑會降低應激激素和血壓，
減少心臟病發作和中風的機會。

86. 聽嬰兒的笑聲，
催產素(oxytocin)會增加。
Neuropsychopharmacology (2012) 37,
1257–1266; doi:10.1038/npp.2011.313;
published online 21 December 2011

87. 催產素
(Oxytocin，又稱縮宮素，簡稱為Oxt 或OT)
是一種哺乳類動物激素。

88. 催產素
是肽類激素(Peptide Hormones)也是
神經肽(neuropeptide)，
一般由下視丘(Hypothalamus)產生，
由腦垂腺後葉(posterior pituitary)釋放。

89. 催產素催產素可以在大腦下視丘(Hypothalamus)
「室旁核」(paraventricular nucleus)與「視上核」
(supraoptic nucleus)神經元所自然分泌，
經下視視丘下垂體路徑神經纖維送到垂體後葉分泌。

90. 催產素(Oxytocin，又稱縮宮素，簡稱為Oxt 或OT)
在社會連結、有性生殖、
在分娩中及分娩後都相當重要。

91. 催產素(Oxytocin，又稱縮宮素，簡稱為Oxt 或OT)
催產素在雌性哺乳類動物生產時大量釋放，擴張子宮頸和收縮子宮，
促進分娩，分娩後催產素也會刺激乳頭，
促進乳汁產生，有助於生產、母嬰連結及哺乳。

92. 催產素也被稱為“愛的荷爾蒙”，
會提高大腦的獎勵中心。

93. 10

94. 新的基因技術將皮膚細胞轉換成腦細胞，
而不需經過幹細胞階段。

95. 結果發表於2011年PNAS期刊。
‘Direct conversion of human fibroblasts to dopaminergic neurons’, publ. PNAS 2011; 6 June
2011

96. 新的基因技術將皮膚細胞轉換成腦細胞。
‘Direct conversion of human fibroblasts to dopaminergic neurons’, publ. PNAS 2011; 6 June
2011
一個突破性的研究已經證明，
可以將人體皮膚成熟的細胞經過
重新基因編程直接轉換成腦細胞，
不經過幹細胞階段的情況。這種
出人意料的簡單技術涉及激活皮
膚細胞的三個基因，這三個基因
在胎兒階段腦細胞形成時就已經
被激活。

97. 研究表示：
這種出人意料的簡單技術涉及激活皮膚細胞的三個基因，
這三個基因在胎兒階段腦細胞形成時就已經被激活。

98. 瑞典隆德大學的研究小組
從人體皮膚成功地創建特定類型的神經細胞。
通過重新編程成纖維細胞(一種結締組織細胞)，
直接轉成神經細胞，已經為研究細胞移植開闢了一個新的領域。

99. 纖維芽細胞 (fibroblast)
又稱為成纖維細胞或纖維母細胞。

100. 許多動物組織中，
成纖維細胞合成及保持細胞外間質。
許多組織中，成纖維細胞提供框架結構(基質)。
成纖維細胞在傷口癒合中發揮關鍵的作用。
成纖維細胞是動物的結締組織中最常見的細胞。
在胚胎發育中，成纖維細胞和其他的結締組織一樣
來源於中胚層。

101. 這個研究的發現，
根本的改變了我們對成熟細胞的功能和能力的認知。
Stem cells: Cells that are able to (1) self-renew (can create more
stem cells indefinitely) and (2) differentiate into (become) specialized,
mature cell types.

102. 幹細胞（Stem cell）是原始且未特化的細胞，
它是未充分分化、具有再生各種組織器官的潛在功能。
Stem cells: Cells that are able to (1) self-renew (can create more
stem cells indefinitely) and (2) differentiate into (become) specialized,
mature cell types.

103. 幹細胞存在所有多細胞組織裡，
能經由有絲分裂與分化來分裂成多種的特化細胞，
而且可以利用自我更新來提供更多幹細胞。
Stem cells: Cells that are able to (1) self-renew (can create more
stem cells indefinitely) and (2) differentiate into (become) specialized,
mature cell types.

104. 瑞典隆德大學的研究人員
通過採取成熟的細胞作為他們的起始點，而不是幹細胞，
避免了與胚胎幹細胞研究的倫理問題掛鉤。

105. 研究小組負責人馬林‧帕而馬
驚訝於成纖維細胞是如何接受新的指令。
“我們並沒有真的相信這樣就會成功，
一開始只是嘗試一個有趣的實驗。
然而，我們很快就發現細胞出奇地接受指令。“
Malin Parmar
Department of Experimental
Medical Science
Lund University, Sweden.

106. 待續
大腦事實系列