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冥想：一個神經科學的再發現
科學新聞由SciScape提供
冥想（meditation）不但有助於集中注意力和控制日常生活周遭的負向情緒，科學家研究發現，長期的冥想練習也讓大腦產生了結構性的改變。
繁忙的生活步調中，愈來愈多人藉由定時運動、練習瑜珈或持續冥想來幫助自己放鬆肌肉與抒解壓力。有許多的研究證據指出，在冥想過程中將注意力集中在外在圖案或內在心像的方法，可以有效降低焦慮緊張，以及抑制環境中遭遇的負向情緒。一些直接比較長期冥想練習者與一般沒有冥想經驗者的研究甚至發現，長期的冥想練習可以增加神經元的同步激發（表現在腦電波gamma
波的振幅上）[註一]，以及增加注射疫苗之後血液中的抗體濃度[註二]。雖然對於冥想的直接效果仍有研究方法上的爭議，但美國國家衛生研究院的輔助及另類醫學研究中心（National
Center for Complementary and Alternative Medicine, NIH）已經將冥想列為可能的醫療方式。
許多神經科學研究指出，當我們持續練習與長期運用某些認知技能，比如記憶、注意力、視覺搜尋或語言學習，會增加神經元突觸的連結、造成神經迴路的改變，而大腦中與這些認知功能相對應的區域也有較大的體積。比如練習拋球雜耍三個月之後觀察到，處理運動視覺訊息相關區域的大腦灰質增加了3%；或是倫敦計程車司機在掌管空間記憶的海馬迴後端體積比一般人大。因此，加州大學洛杉磯分校的科學家想知道，那些有長期冥想經驗者的大腦是否會因為持續地練習而出現結構性的改變。
他們利用磁振造影（MRI）掃瞄了22位長期參與冥想練習（平均24年），以及22位完全沒有冥想經驗者的大腦。取得他們高解析度的大腦結構影像之後，再使用像素形態分析（Voxel-based
morphome）的方法計算這兩組人在大腦影像上灰質與白質的數量，然後進行統計分析找出差異。結果發現那些長期參與冥想練習者，在與抑制負向情緒有關的右側額葉眼眶面皮質（right
orbitofrontal cortex）、以及調控內外知覺訊息有關的視丘（thalamus）的體積比一般人大。即使在控制了冥想經驗與年齡成正相關可能造成的混淆變項之後，結果依然相似。這項結果顯示，冥想練習對於控制情緒的助益，直接或間接地造成了神經元迴路的改變。
有少部分與情緒處理無關的腦區顯示出差異，比如左側下顳葉迴（left
inferior frontal gyrus），但是由Arthur Toga
教授領導的研究小組認為，已經有其他的研究證據指出，顳葉的神經元活動與體驗到宗教經驗的感官知覺可能有關，而冥想練習與參與宗教活動時常高度相關，是可能原因。然而這個大腦結構差異的發現雖然有趣，卻還有待進一步驗證。
看來，冥想練習，不只是安安靜靜地坐在那裡什麼都不做，那麼簡單。
[註一]Lutz, A.
et al. (2004). Long-term meditators self-induce high-amplitude
gamma synchrony during mental practice. PNAS 101, 16369-16373.
[註二]Davidson, R.J. et al. (2003). Alterations in brain and
immune function produced by mindfulness meditation. Psychosom
Med. 65, 564-570.
原始論文
Luders, E., Toga, A.W., Lepore,
N., Gaser, C. (2009). The underlying anatomical correlates of
long-term meditation: larger hippocampal and frontal volumes
of gray matter. Neuroimage 45, 672-678.
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犯罪鑑識夠不夠科學？
一份由美國國家科學院委員會（National
Academy of Sciences）所提出的報告，發現在美國由刑事鑑定實驗室（crime
laboratories）所進行的工作有許多嚴重的問題。刑事鑑定實驗室工作量太大了，給調查員和技術人員的資格鑑定課程又很少，而且整個領域本身就處於一個缺乏監督的狀態。有許多鑑識的規則，包括指紋、咬痕、撬桿所留下的條紋和凹痕，或是槍械擊發機制的分析，並不是基於嚴密而且經過同儕評論的研究，甚至根本從來不曾被科學嚴格地驗證過，可是這卻是經典科學的品質證明。
專家小組說，現在是讓鑑定科學更科學一點的時候了。
雖然有一些鑑識專家不認同，但是許多的專家確認同報告的說法。而同時也有一些科學家正在努力進行相關的研究以改善這個領域的現況。紐約市立大學鑑識科學系系主任Lawrence
Kobilinsky說，這份報告說的是我們已經講了很久的事情，在鑑識方面有太多的領域需要被改進。
並不是說在鑑識科學領域沒有任何的研究，但是過去幾年以來，這些研究都是由刑事鑑定實驗室自己完成的，而並沒有通過科學界的嚴格檢驗。許多的鑑識結果都在法庭上被質疑，可是法庭並不是驗證任何科學資訊的地方。
有一些科學家正在努力進行相關的研究以改善這個領域的現況。他們研究人類的決策模式來改善軟體，如此一來便可以改善鑑識科學最重要的部份，也就是辨識和比較模式的能力。此外也有許多鑑識的研究因為科技以及技術的進步而改進。這些研究造成很大的突破，也許可以在下一季的“C.S.I.”影集看得到，例如一種從雜貨店袋子或其他很不可能的來源取得指紋的技術，或是能夠分析最細微證據的設備。
不過Kobilinsky認為這些改善很有幫助，但是並沒有解決最基礎的問題。情況最理想的鑑識證據是DNA，DNA分析來自於生物科學，而且有很多時間和金錢已經投入這個領域，因而累積了許多經過同儕評論過的研究。所以當一個DNA專家在法庭上作證說這個樣本的確有很高的機率來自於嫌犯，那麼這個宣稱的確是以科學作為基礎的。DNA被當作證據來分析有相當的優勢。因為DNA特別的構造，所以能夠被數位化。所以科學家們能夠同意多少程度的DNA差異，可以由電腦計算出相對的機率。
可是指紋就複雜多了，有很多不一樣的方式可以選擇當作特徵並且進行比對，一個模糊的指紋可能只有幾個紋路或點可以用來作比對，可是一個清晰而完整的指紋卻有非常多可供比對的特徵。還有其他的狀況都會影響指紋，例如發現指紋的材質是什麼，以及指紋按壓的壓力大小。
紐約州立大學水牛城分校Sargur
N. Srihari是一個模式鑑識專家，目前正試著量化不確定性。他的團隊過去作過很多研究，幫郵局發展出一套系統可以辨識信封上手寫的地址，而目前他正使用指紋的幾個資料庫來計算兩個指紋之間的相關性。很多指紋的特徵都是由X和Y座標來表示，而一些指紋上的特徵可以被定位出來而形成方向和角度。一個指紋可以有40個以上的比對特徵。Srihari使用一些相對來說比較小的資料庫，包括一組相當小的指紋資料庫，裡面包含了幾十對雙胞胎的指紋，這可以讓配對成功率更高，然後把這些結果應用在改良數學比對的工具上，如此一來在大一點的資料庫進行比對時就會比較正確。Srihari說，這不是一件容易的事情，他們的目標不是要取得絕對的確認，而是提高確認的機率，而這在法律的訴訟過程中已經非常有用了。
而其他的研究者則有他們各自的資料庫。紐約市立大學的助理教授Nicholas
D. K. Petraco則正在研究顯微工具痕跡，像是一個竊賊翹開窗護而使用的螺絲起子。以往都假設沒有兩隻螺絲起子可以有相同形式的痕跡，但是這個假設卻從來不曾被證明過。所以Petraco就系統劃地在臘或是其他的材質上留下痕跡，然後用實體顯微鏡拍攝影像並且對細節進行量化，把資料建立成一個資料庫，如此一來就能夠逐漸瞭解一種痕跡符合一個特定工具的機率有多少。
這樣的工作往往很花時間，不過好消息是資料永遠在那裡。因此隨著軟體的改良，鑑識的機率就會被提高，而演算法和資料的比對方法也隨著時間不斷在演化。但是有的證據不可能去發展出一套有效的資料庫，例如咬痕資料的分析。鑑識牙醫學者Ira
Titunik就說，使用一隻螺絲起子很單純而且簡單，但是咬這個動作牽涉到很多牙齒，因此總有其他的因素，包括皮膚的狀況等等，都會造成咬痕的差異，因此就很難對鑑識的可信度進行量化。
還有少數的研究者在研究誤差怎麼影響到鑑識的分析。美國國家標準與技術研究院最近建立了一套指紋的工作團隊，包括統計學家、心理學家和其他領域的專家，試圖瞭解造成人為誤差的詳情。研究顯示當進行鑑定工作的時候，指紋辨識人員可以被他們已經知道的內容所影響。在一個實驗裡面，他發現同一個鑑識人員可以下不同的結論。
鑑識專家說研究有其必要，但這並不意味著像是指紋分析這種鑑識規則就不能使用。專家們不懷疑指紋證據和槍械證據，尤其一旦經過研究的過程，這些證據將更被信賴，而且也更好。而Kobilinsky也認為人們不應該就直接下結論，認為鑑識科學是不好的科學。
鑑識科學不是垃圾，但是這不代表這個領域就不需要被改進。
參考來源：Plugging
Holes in the Science of Forensics
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