重點提要

■ 過去數十年，神經科學家一直在爭論記憶究竟如何儲存。目前許多相互競爭的理論中，有一個理論認為單一神經元可以儲存關於祖母或電影明星等的記憶。

■ 另一個理論認為，每個記憶都是由數百萬個細胞分散儲存。最近有些與腦部手術同時進行的實驗發現，某些特定腦區中的相對小群神經元跟記憶儲存有關。

■ 此外，這一些小群的細胞可以記憶同一件事物的各種不同面向，例如祖母的臉或身形，或美國明星珍妮佛安妮斯頓的正臉、側臉或聲音。

阿卡希維奇（Akakhi Akakhievitch）是一位傑出的俄國神經外科醫師，他有一位病人想要忘掉令人難以忍受的母親。阿卡希維奇熱心地打開了病人頭殼，並一顆顆清除掉上千個和他母親記憶有關的神經元。當病人從全身麻醉中甦醒時，失去了所有關於他母親的記憶。成功之餘，醫生欣喜地轉向下一個目標：尋找與「祖母」記憶有關的細胞。

當然，這個故事是虛構的。已故的神經科學家雷特溫（Jerry Lettvin，真實人物）於1969年在美國麻省理工學院對一群學生講述了這個故事，用來說明一個充滿爭議的可能性：只需大約1萬8000個神經元就可以產生關於事物、親友或其他人的各種意識經驗、想法或記憶。雷特溫沒能夠證實他的假說，而過去40年來，科學家也大多戲謔地爭論著「祖母細胞」這個點子。

關於神經元以極度特定的方式儲存記憶的想法，可以追溯到詹姆斯（William James），他在19世紀提出了「教皇細胞」（pontificial cell），認為這些細胞是意識所在之處。不過這個概念和當時的主流想法背道而馳，當時大家認為有關任何人或物的知覺，都是由數十億或至少數百萬個神經元共同負責，也就是諾貝爾獎得主薛林頓（Charles Sherrington）在1940年提出的「百萬民主」概念：單一神經元的活動是無意義的，只有一大群神經元的集體活動才有意義。

神經科學家一直在爭論是否只需要少數的神經元（數千或更少），就足以呈現單一特定概念，或是需要廣佈腦中的上億個神經元才夠。研究這個問題的過程和結果，讓我們對記憶與意識的運作有了更新的理解，好萊塢對此也有些小幫助。more

重點提要

■ 神經科學家曾經以為大腦就像瑞士刀，不同的腦區只處理單一特定的感覺，如視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺。

■ 過去30年的心理學和神經科學研究已顯示，大腦是一個多感覺器官，經常在整合來自各種感覺的訊息。

■ 這場多感覺革命不只改變了科學家對大腦功能的了解，也指出了新的方法來幫助失聰和失明者，並改善了語音辨識軟體。

1970年代末，美國聯邦調查局雇用了托馬斯（Sue Thomas）及其他八位失聰人士分析指紋。該組織認為，失聰人士可能比較能夠負責在這種精細的工作上。從第一天開始，托馬斯就覺得這個工作窮極無聊，她不斷向上司抱怨，當她和其他同事一起被老闆召見時，她已經做好離職的準備。

不過她並沒有被開除，實際上她升遷了。其他同事讓她觀看一部有兩名嫌疑犯在對話的無聲影片，要求她解讀對話內容。

托馬斯的同事在與她互動的過程中，發現她可以快速精準地讀唇語。正如他們所料，托馬斯輕易解讀了嫌犯的對話，並發現他們與一個非法賭博集團有關。從此她成為聯邦調查局第一位失聰唇語專家。

托馬斯的技能來自長年依賴讀唇語的溝通習慣，我們其實也仰賴類似技巧。事實上，當看不到說話者的口唇時，我們理解語言的能力會下降，特別是在吵雜的環境中，或是說話者有濃重外地口音時。除了用耳朵外，學習用眼睛來感知語言也是典型語言發展的重要部份。因此，無法看見周遭說話者嘴形的眼盲嬰兒，通常會花較久的時間才能學會語言的某些面向。我們很自然會把所見到的唇形和聽見的字整合在一起。近來關於多感覺語言感知的研究已帶來革命性的成果，幫助我們理解大腦如何整合來自不同感覺的資訊。

神經科學家和心理學家已揚棄早期把大腦類比為瑞士刀的想法（各個特定的腦區只負責特定的感覺）。現在認為大腦在演化過程中趨向大量跨感覺的聯結。換言之，大腦中各個感覺區域彼此是互相連接的。

我們的感覺總是彼此窺視、相互幫忙。例如視覺皮質雖然主要在處理視覺，但也有解讀其他感覺訊息的能力。正常人在矇住眼睛90分鐘後，視覺皮質就會幫忙使得觸覺更加敏感。同樣的，腦部造影實驗也顯示盲人的視覺皮質會重組為聽覺所用。當我們吃洋芋片時，酥脆的咀嚼聲會決定我們對洋芋片的口味評價，而研究人員可透過操弄你聽到的聲音來改變你的評價。我們看的角度、站的位置，以及看到的東西，也都會影響我們的身體姿勢。簡言之，過去15年的腦科學研究顯示：感覺並非單獨運作。more

上回我去波士頓美術館，已經是2004年去看林布蘭展的事了。當時如果我知道該館收藏了某個古希臘的酒杯，那我大概會放棄荷蘭大師的作品，轉而去尋找這件工藝品。根據《英國醫學期刊》2012年耶誕專刊的說法，這個由無名工匠製作的杯子已有2500年歷史，上面繪有某個男人擦屁股的圖像，對西方文明發展有著深遠影響。

這篇論文由法國人類學家兼法醫學家沙利耶（Philippe Charlier）與同事共同發表，標題是〈古代的廁所衛生〉，文中分析古人如廁後的清潔方式及其衍生的健康問題。這種非主流研究符合《英國醫學期刊》的歲末傳統，一如我五年前曾說過的：「如果清教徒沒有離開英國前往新英格蘭，那現在《英國醫學期刊》大概得被迫流亡，並改名為《新英格蘭醫學期刊》了。」　

廁所的衛生問題提醒我們：在某時某地視為理所當然的做法，在另一個時空背景下可能聞所未聞。已知最早提到廁所衛生紙的文獻，是16世紀諷刺作家拉伯雷抱怨它並不好用。當然，紙張普及已經是歷史上相對晚期的事了。該論文的作者指出：「根據各地的習俗與氣候，清潔肛門有許多不同的方式，例如坐在浴盆中用水清洗，或用樹葉、草、石頭、玉米梗、動物毛皮、樹枝、雪、貝殼，最後只好用手。」從審美觀來看，用手擦拭或許是不得已的最後手段，但你大概不會用「全新觸感、更柔更軟」來形容像剃刀般的貝殼邊緣吧。

沙利耶與同事引用哲學家塞內卡的話：「在古羅馬時代，希臘人將海綿綁在棒子上來清潔屁股，稱做「特索倫」（tersorium）。用過的海綿則置於裝了鹽水或醋的桶子中。」聽來頗有省水馬桶的風範。作者繼續指出，人們還用稱做「配索矣」（pessoi，意思是小卵石）的圓形陶器碎片來清潔屁股。波士頓美術館酒杯上如廁後的男人，便是用「配索矣」來善後。「配索矣」也指古代希臘的一種棋盤遊戲，儘管與亞洲的圍棋毫無關聯，但用圍棋棋子清潔屁股，想必也會有同樣的滿足感吧。

根據《英國醫學期刊》，節儉的希臘人有句諺語說明如何使用「配索矣」：「只要三顆便足矣。」換用現代的說法便是：「衛生紙不是隨便從樹上摘的。」

「配索矣」的起源可能是「歐斯查卡」（ostraca），這是古希臘人用來刻寫敵人姓名的陶器碎片。「歐斯查卡」也用於公民投票，將某個討厭鬼放逐出城（這也是ostracized一字的由來）。沙利耶與同事認為，將「歐斯查卡」用做「配索矣」的舉動，代表將排泄物抹在討厭的人身上。蘇格拉底的名字也曾出現在「歐斯查卡」上，想到希臘人判處他服毒堇汁而死，「歐斯查卡」上有他的名字也沒什麼好奇怪的。（技術上來說，蘇格拉底是自己選擇服下毒堇汁的，但我們可以花上整晚進行蘇格拉底式的辯證來決定這到底是怎樣。）

把堅硬的陶器碎片（不管如何打磨）用在身上最嬌嫩的部位，顯然有一定的健康風險。作者寫道：「由於陶器的表面粗糙，長期使用『配索矣』可能導致局部發炎、皮膚與黏膜損傷或外痔併發症。」

誠如莎士比亞所說的：「人生如何收尾，終究得看老天安排......more

有機食材的營養是否比以傳統方式栽培的食材更豐富？2012年，美國史丹佛大學科學家在一份廣為流傳的報告中對這個觀念提出質疑。不過其中有個小秘密，就是你吃的蘋果和菠菜不論是不是有機栽培，營養價值都可能隨土壤種類和品質、溫度、晴雨天數等栽培條件而有很大的差異。我們消費者沒辦法自行確認是否選到營養豐富的農產品，但如果有一種可查看營養程度的手持掃描器呢？正在籌資研發這類裝置的美國生物營養食品協會執行長基特里奇（Dan Kittredge）表示：「我們可以比較不同的胡蘿蔔，如果這批胡蘿蔔營養價值不高，就不要買。如果下一批還不錯，就買那一批。」

這類基礎技術數十年前就存在了。目前基特里奇致力研究的近紅外線（NIR）光譜學，早已應用在製藥、醫學、農業和天文學等方面。NIR的運作原理是不同分子的震盪方式會有些許差異：紅外線穿透已知樣本或被樣本反射時，某些波長會比其他波長更容易被震盪的化學鍵吸收。測量近紅外線中各種波長的吸收比例，即可得知該樣本的特性。這個結果不僅精確，而且快速。美國食品及藥物管理局（FDA）的食品安全暨應用營養中心的化學家莫索巴（Magdi Mossoba）表示：「氣相層析法可能需要半天的時間，NIR則只要幾秒鐘就能得出結果。」

NIR和各種相關形式的震盪光譜學以往只能運用在實驗室中，因為這類技術需要體積龐大的實驗儀器，只有學有專精的科學家才會操作。這類器材的領導廠商賽默飛科學（Thermo Fisher Scientific）的資深主管派克斯（Maggie Pax）指出，這類儀器微型化之後，將可變身成簡單易用的掌上型裝置，「讓沒有化學博士學位的工人也能在倉庫或工廠運用自如。」製藥公司已經開始使用這類裝置，確認原料成份標示是否正確。另外，目前已有10幾個國家採購這類裝置，協助對抗日漸增加的偽藥。農民也使用這類裝置來測定穀物的蛋白質含量，因為蛋白質含量會影響其市場價格。

不過就超市掃描器而言，NIR仍有個重大限制，就是它無法測出含量低於0.1%的化合物。一般蔬菜中有92%是水，其次是含量較高、NIR能測出的碳水化合物和蛋白質等多量營養素，再其次則是大多無法偵測到的微量營養素，包括維生素、礦物質和抗氧化劑等。要不是某項重要的觀察結果，整個概念將完全失敗。基特里奇表示：「植物會以可預測的順序產生某幾種化合物，各種礦物質、蛋白質和脂質也各有特定的比例。」他與美國俄勒岡州立大學鮑林研究所正在合作，針對重要食材進行數千項檢驗，以建立開發掃描器所需的演算法。他表示：「這項工作一定會成功，只是不知道要花3年還是30年。」more