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2012/5/12 第216期 訂閱/退訂 看歷史報份
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跳躍基因 雕琢獨特大腦

  科學人觀點 陰佳陽差,定力有別
  名家專欄 科學想知道什麼?
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跳躍基因 雕琢獨特大腦

撰文╱蓋吉(Fred H. Gage)、莫特瑞(Alysson R. Muotri)
翻譯/謝伯讓

同卵雙胞胎長大後為什麼會有不同的人格特質?因為「跳躍基因」會在神經細胞中四處移動,並改變大腦的特性。  

重點提要
■基因以及環境都會影響我們的行為,科學家最近又發現了其他影響我們的機制。
■「跳躍基因」這種DNA片段會自我複製並轉移到基因組中的其他位置,可以影響其他基因的活性。有時候,跳躍基因會啟動鄰近的基因,這種事情在大腦中發生的機率比較高,並導致特徵和行為的差異,即使基因很相近的個體,也會因此而有不同之處。
■這些會移動的遺傳單元也可能影響人類發生心理疾病的機率。
■科學家正在研究跳躍基因能否幫助人類適應快速變動的環境。

你的大腦很獨特,我的也是。大腦有極為細緻的結構,每個層次都可以看到個體之間的差異。人腦中有1000億個神經細胞,分成數千種不同的種類,彼此之間的連結總數超過100兆。這些差異讓每個人的思考、學習、行為以及罹患心理疾病的機率都不相同。

大腦中的各種神經連結與功能是如何產生的?我們遺傳到的基因變化是原因之一。但即使是由同一對父母所帶大的同卵雙胞胎,他們的心智功能、行為特徵,以及罹患心理或神經衰退疾病的機率也可能會截然不同。事實上,基因相同的小鼠在實驗室中以完全相同的方式養大,其學習能力、逃避恐懼以及抗壓反應也不盡相同。這背後一定有其他的原因。

生活經驗絕對會有影響,經驗可以改變某些細胞群之間的連結強度,不過科學家發現越來越多證據指出了其他的因素,像是一些在胚胎發育時期或之後發生的基因變異,或影響基因活性的機制。例如「選擇性剪接」:同一個基因可以因此產生不同的蛋白質。在細胞中,大部份的運作由蛋白質負責,因此組織細胞中的蛋白質將會影響該組織的功能。許多科學家正在研究…more

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2012年第123期5月號】

陰佳陽差,定力有別

撰文╱曾志朗

突發的情緒如何影響大腦認知的運作平台?研究發現,男女皆受外部環境的情緒干擾,卻表現出極不相同的認知監控能力。當色情與痛苦畫面出現,男性顯然毫無招架之力,女性卻仍老神在在!
 

人,男人和女人,生活在錯綜複雜、高度文明的現代社會中,每天日出而作,到日落都不得休息,還要應付層出不窮的環境變化,真是不容易。這一點,所有在都會區工作的開車族一定非常有同感,因為穿梭在大小車陣,必須亂中取勝,才得以安全上下班。例如,在台北市的街道上,遇到路口的紅綠燈一變換,兩旁的摩托車忽然蜂擁而來,若不能眼觀四面、耳聽八方,不能適時減速或加速,不能穩住車身直行或稍左或稍右,必要時不能急停煞車,那麼發生擦撞的情況就很難避免。

但總的而言,台北市交通再紛亂的角落,車子擦撞的事故雖然時有所聞,比例並不高,表示開車的人,男人或女人,都有足夠的認知監控能力去應付瞬間的行車變化,這必須感謝老天(長遠的演化)給我們相當有彈性的認知運作系統。然而環境變化,不只是車和車(尤其和摩托車)之間的車距變大或變小,或行人過街的速度和方向,最明顯的是越熱鬧的地區,人車爭路不說,由駕駛座視線看出去的四面八方,建築物上往往高掛著好幾個巨大的LED電視牆,光彩四射,變幻迷人,而且畫面的高度就在駕駛人不得不看的位置上,舉目了然;更有越來越性感露骨的廣告看板豎立街頭,惹人注目。問題是這些五光十色的畫面內容,有時會引起駕駛人的情緒變化,而這些臨時冒出的情緒所帶來的身心變化,難道不會提高駕駛人因分心導致該煞車卻忘記煞車的可能性嗎?

這是個嚴重的問題,因為行車安全是攸關生命的大事,一不小心,你撞人,或人撞你,都不是好事,應該加以防範。雖然認知心理學家對於選擇性注意及一心多用的歷程,已經累積了相當多的科學知識(包括理論及應用),但對瞬間的情緒變化如何侵入認知監控的運作系統,仍然不是很清楚,而掌管交通安全的政府單位,就這麼毫無禁忌的讓電視牆四處高掛,且都在人車最稠密的地點!凡路經電視牆的行人或駕駛人都知道也都有過親身經驗,人人(不管是男人或女人)都會因為畫面上有些刺眼或擾亂心緒的內容而不由自主駐足觀看。我有一次在義大利的街上  …more

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2012年第123期5月號】

 

科學想知道什麼?

撰文╱菲爾史坦(Stuart Firestein)
翻譯/涂可欣

堆積如山的事實,反而會掩蓋更深層的問題。

多數學者都同意:1600年代末期,一邊計算力學與重力定律、一邊發明微積分的牛頓,對當時所有科學都瞭若指掌。在接下來350年,約有5000萬篇研究論文發表,無數自然與數學書籍出版,現在高中生知道的科學知識恐怕還比牛頓還多,然而對許多人來說,科學看來只是堆積如山的事實。

科學家應付這座知識山的一個辦法,是分科越來越精細,但成效卻有限。我是生物學家,當我讀一篇物理論文時,我猜我大概看完頭兩句就不行了;免疫學、細胞生物學或甚至我自己領域的神經生物學論文,有時讀來都還真玄奧,我專精的領域似乎一天比一天窄小。科學家只好使用另一個策略:對這龐大的資訊大多視而不見。

這應該不會太讓人驚訝吧!當然,你必須要學識淵博才能成為科學家,但學識淵博並不一定能造就一名科學家,要成為科學家的條件是無知。這話聽起來好像有些荒謬,但對科學家來說,事實只是個起點,如同劇作家蕭伯納在某個晚宴上向愛因斯坦舉杯敬酒時諷刺的宣告,在科學範疇裡 …more

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2012年第123期5月號】

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       更多專題文章請參閱《科學人》雜誌2012年5月號

      1. 跳躍基因活躍中(本期雜誌P.40)            

      2. 一頭栽進核糖體 -- 尤納特(本期雜誌P.90)

      3. 創意登月大賽(本期雜誌P.96)

 

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