<第一孕期母血唐氏症篩檢>
這項檢查也稱做"初期唐氏症篩檢",針對懷孕藉於11週~13週又6天的孕婦來做檢查,內容包含了超音波(大家常聽到的頸部透明帶)和抽血生化檢驗(free ß-hCG和PAPP-A)。
大家普遍有的觀念是唐氏症和高齡產婦相關,所以年紀大的人有可能需要做羊膜穿刺檢查染色體。那年輕女性懷孕是不是就可以仗著年紀小,就都不做檢查??
當然不是,對於我們來說,唐氏症篩檢很重要!!!唐氏症篩檢很重要!!!唐氏症篩檢很重要!!!
#因此不管是任何年齡的女性懷孕我們都會建議要做唐氏症篩檢
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今天主要是來講解所謂第一孕期唐氏症篩檢的"超音波"部分。雖然說俗稱為"頸部透明帶",但是我們要看的可不只是這一樣。
英國倫敦大學國王學院附設醫院暨胎兒醫學協會(英國Fetal Medicine Foundation)對於這個時期的超音波要做哪些檢查有嚴格的定義與規範,主要就是讓超音波影像可以標準化,放諸四海皆準。畢竟唐氏症篩檢不是小事,所以能夠執行第一孕期母血唐氏症篩檢的醫療人員,都是經過協會考試通過,且每年都還要重新考試與影像認證的!👓🎓
♠️先舉列最重要的會影響唐氏症計算風險的幾項♠️
✔️頸部透明帶(Nuchal translucency, NT)
這時期的寶寶在脖子後面有一層皮下積水,用超音波看的時候會呈現一條黑色的空隙。我們會希望寶寶正躺,且可以看到鼻骨的正切面這時候最為標準。一般來說NT會小於2.5或3mm,過厚則有可能與染色體異常有關。但是單憑NT過厚,在唐氏症的靈敏度大概只有七成多;如果合併抽血數據再去計算風險,靈敏度則可高達八九成。
急著想要知道染色體是否有問題的孕婦,此時可以考慮直接絨毛膜穿刺,省去焦慮等待的時間;也可以等到篩檢正式報告出來,或是16週之後再做羊膜穿刺來做染色體檢查確認。
✔️鼻骨(Nasal bone)
單純只看鼻骨有沒有發育,靈敏度只有三成。而且東方人很多只有半邊鼻骨,所以沒有看到寶寶的鼻骨先不要太緊張唷!👃🏼👃🏽👃
✔️三尖瓣逆流(Tricuspid regurgitation, TR)
蝦米!😮三個月的胎兒也可以看得到三尖瓣逆流?是滴,這時期的三尖瓣逆流會增加一些唐氏症風險,但是通常早期的三尖瓣逆流,到中後期會慢慢消失,在高層次超音波追蹤時都看不太到了~
✏️補充: 近幾年來的趨勢,其實將第一孕期唐氏症篩檢的超音波當作早期胎兒異常篩檢的工具,因此心臟❤️的部分也會看得更加仔細! 像是心房心室發育不對稱,心臟位置不正確等都可以給我們一些提示,可以更早期發現嚴重的先天性心臟異常。
✔️靜脈導管血流(Ductus venosus regurgitation, DV doppler)
這條短小又很細的血管是胎兒循環重要的一條血管,外接部分臍靜脈的血液直接連到胎兒的下腔靜脈,供應充氧血。這時期如果有逆流,或是阻力過高,也會間接影響到唐氏症的風險。
✏️補充: 靜脈導管血流並不是只有在這個階段重要喔! 大週數的寶寶如果有懷疑子宮內胎兒生長遲滯,也會量測這段血流阻力來判斷寶寶的狀況~
♠️其他一樣很重要的篩檢項目♠️
#胎兒部分基本上是從頭到腳看過一遍
✔️腦部: 這個時期寶寶的頭殼都有發育了,一些重大腦部畸形如無腦症,或是頭型不對懷疑神經管缺損,都可以在此時看出
✔️胃: 確認胃有沒有發育,以及胃的位置是否正確
✔️膀胱: 如果此時膀胱非常明顯的過大,縱徑大於7mm,則有可能罹患巨大膀胱症
✔️臍帶: 兩動脈一靜脈,可早期檢查是否有單一臍動脈的情形
✔️四肢: 手腳各12根長骨還有手掌腳掌在此時都已經發育,雖然手指腳趾可能沒有辦法像高層次超音波時看得那麼清楚,但如果有先天重大肢體缺損是可以看出來的
✏️補充: 超音波儀器越是發達,大家就越想把第二孕期的胎兒異常篩檢項目拉到第一孕期來做。進階版的超音波高手們也可以經由所謂鼻骨後三角👃🏼(retronasal triangle)來判斷是否有明顯的唇顎裂~(此並非常規篩檢項目,在此僅供參考~要先聲明以免被同業撻伐啊⋯⋯)
♠️子宮結構部分♠️
✔️子宮頸長度: 統計上來說,第一孕期的子宮頸長度如果超過四公分,早產的機率就比較低。萬一此時意外發現子宮頸過短,也可以及早處理
✔️子宮動脈血流: 子宮動脈血流如果阻力過高,會增加孕婦發生子癲前症的風險。一般來說量測到兩邊阻力PI平均大於2.5,或是血流波型出現勾狀(notch),日後發生子癲前症的風險都會增加。(子癲前症篩檢又是一個大課題...)
在門診無法如此詳細解釋第一孕期超音波的重要性,在此給大家參考~~
#初期唐氏症篩檢
#頸部透明帶
#fetalmaternalfoundation
#早期胎兒異常篩檢
膜厚量測儀 在 蕭彤雯 Facebook 的最佳解答
這兩天大家是不是已經收到iCI肌膚檢測儀了呢?
收到新玩具一定要快點打開來用的啊!😍
知道你們可能會開始出現各種問題
所以我整理了一份超級無底霹靂詳盡的QA
比廠商自己提供的還詳細!(我覺得啦😁)
請大家遇到問題時先看QA大全喔!
#市面上唯一可準確偵測肌膚底層狀態的肌膚檢測儀
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‼️有直播有真相之老中青(我/美寶/瓜瓜)不同肌膚實測直播🔜 bit.ly/ici高科技肌膚檢測儀開箱直播
Q:iCI肌膚檢測儀準確度高嗎?
A:iCi肌膚檢測儀運用醫療級的擴散光學與水分檢測技術,是目前「唯一」能精準掌握肌膚底層生理狀態的個人膚質檢測儀器,檢測結果十分精準。
🔜2018年委託SGS進行:
iCi肌膚檢測儀vs醫療專業大型檢測儀器Courage Khazaka的Corneometer與Mexameter
🔜R-square值分別為0.72 與 0.84
🔺R-square值為數據間關聯性指標,若高於0.7即可視為高度正相關,顯示iCi的檢測技術的高度可信度且足夠精準。
Q:iCi保養品Première Repair Serum成分是什麼?
A:Première Repair Serum以「減輕肌膚因過多油脂造成的負擔」為宗旨,採簡單清爽不黏膩的基底配方:
✅採用親膚性極佳的「玻尿酸/鎖水」與「角鯊烷/滋潤」調控保濕性能
✅並以獨家專利Core-LGF修復成分:有效降低肌膚發炎,改善肌膚微循環,使肌膚恢復正常機能。
✅透過app,以肌膚數據設計出最適合當下肌膚的成分配方。
Q:iCi保養品Première Repair Serum適合過敏性肌膚使用嗎?
A:非常適合!獨家成分Core-LGF通過英國專業機構執行的HRIPT測試,證實對肌膚的刺激性甚至還低於低敏性保養品!
🔜我自己前幾天試了一個新的精油面膜結果大過敏😢,這回嚴重到連我的最愛-Cebelia修復霜,擦了都會痛😭!但用動態原力精華竟然完全不痛!非常神不可思議!
Q:男生也可以用嗎?
A:當然可以~😬
Q:這個保養品有比較適合夏天或冬天用嗎?
A:無論季節變化都可以!事實上他比一般保養品,更適合在各種季節使用!因為app會隨檢測後的膚況自動調整比例,再搭配自己的保養品使用。
Q:測量的時候會冰冰的嗎?會不會刺?
A:不會。它是平的探頭,不會有任何不適感。
Q:何時量測比較好?A:建議每天早晚在固定時間,洗完臉5~15分鐘後進行檢測與保養
Q:可以不洗臉或帶妝進行檢測嗎?
A:臉上彩妝或髒污皆可能會影響檢測結果,因此建議清潔後再進行檢測。
Q:可以洗完臉立即檢測或等超過30分鐘才檢測嗎?
A:水份未乾會使含水量檢測值偏高,一般肌膚在洗完臉後並擦乾後5分鐘以上會較穩定。超過30分鐘則可能因為皮脂腺分泌而影響檢測結果。
Q:如何從檢測結果中判斷肌膚健康程度呢?
A:因為每個人生活環境與天生肌膚狀態不同,無法只從一日量測數值判斷肌膚健康狀態,需要週期性追蹤檢測結果來判斷。
▪️如果單月含水量能上5~10%,含氧量上升1~5%,顯示肌膚健康程度上升。
▪️黑色素高低則無關健康,在意肌膚白皙程度的人,可以看黑色素值是否變低來檢視防曬與美白的效果。
🔺各種檢測代表什麼意義 ?
Q:含水量越高越好嗎?
A:含水量越高表示肌膚越水嫩。肌膚角質層厚度會隨年紀逐漸變薄,也可能會有皮膚含水量上升的情形。
Q:黑色素越低越好嗎?
A:黑色素和肌膚的白皙程度相關,所以可由黑色素值的高低來判斷美白或防曬的成果。但在追求美白的同時,過少的黑色素要小心肌膚容易因太陽UV光照射而曬傷老化。
Q:含氧量越高越好嗎?
A:不是。氧在細胞中是重要的「燃料」,提供細胞能量,並且是啟動各種細胞反應的開關,包括免疫反應、過敏反應、修護反應等。當肌膚含量充足時,肌膚紅潤有光澤,表示皮膚新陳代謝良好;但當含氧量太高,則也可能產生自由基,干擾正常的代謝反應,同時也可能是過敏的徵兆。
Q:皮脂是不是越低越好?
A:不是。在洗臉後半小時,皮膚會逐漸分泌皮脂形成保護的皮脂膜,來幫助穩定肌膚的狀態,防止水份散失,所以適當的皮脂分泌是必需的。
Q:肌膚分數越高越好?
A:是的。本肌膚分數是依據肌膚的量測結果與肌膚數據庫中各年齡的肌膚數據進行交叉評比,分數越高表示肌膚狀況越好,如果能維持在60分以上表示肌膚已優於半數以上的使用者,已是非常好的成績。
Q:要如何知道保養品是否對我有效?
A:皮膚狀況並非穩定不變的,每日、每月皆有趨勢性的變化週期,可藉由皮膚週期28天為單位進行觀察,透過觀察多筆數據來判斷是否有明顯差異,並藉由趨勢圖表檢示肌膚健康程度是否穩定及逐漸上升,這樣就可知道保養品是否有效。
🔺有關動態原力精華問題:
Q:使用精華液後可以馬上化妝嗎?
A:不建議。本產品添加保水程度極佳的玻尿酸,可吸收自身重量的500倍的水,因此建議保養後20分鐘再進行化妝,確保玻尿酸的吸收效果不受妝品影響。
Q:一瓶大約有幾天的分量?
A:這邊是指一瓶66ml的原力精華(內含兩管補充管)可以使用1.5 - 2個月。白管籃管是分開的,補充時都可單獨抽換。
Q:若保養品擠出時出現氣泡該如何處理?
A:當保養品低於15%時,可能會擠出少數氣泡,屬於正常現象,建議使用前可輕搖瓶身,再依建議調整刻度按壓使用,減少擠出氣泡的現象。
Q:何時該更換內管補充包?
A:當其中一劑保養品低於5%時,使兩劑出量不如預設比例,因此建議可更換該內管補充包。
Q:要如何更換補充包
A:依指示轉開下轉盤,抽出下轉盤,使用補充罐瓶蓋,套至欲補充的內管上,將欲補充的內管往下拉出,再將新補充罐放置並用力往上推到出現喀聲,再對齊下轉盤位置裝回,並旋轉到使用位置。
Q:我可以隨意變換內管位置嗎?
A:不行。瓶身經過專利設計,兩劑有其正確位置,無法隨意更換兩劑位置。
🔺有關量測時的問題:
Q:為什麼量測時一直顯示量測錯誤?
A:可能是檢測儀探頭未完整貼平肌膚,導致光源訊號外漏,就會出現量測錯誤的訊息。建議進行量測時照著鏡子加以輔助,確保探頭能完整貼合肌膚表面,比較不容易發生漏光的情形。若仍持續出現量測異常請聯絡iCi。
Q:量測過程中儀器斷線該怎麼處理?
A:1. 靜置過久:當檢測儀連線後,5分鐘內未使用,會自動關機(燈號熄滅),只要蓋上保護蓋再打開,儀器閃爍藍燈表示已重新開機,這時再次連線配對就可以繼續使用。
2. 電量不足:請檢查iCi肌膚檢測儀是否有電,若打開保護蓋時閃爍紅燈表示電量不足,此時請先將儀器充電後再使用。
Q:如何查看iCi肌膚檢測儀電量?
A:App右上角的電池圖像會顯示電池電量或充電狀態。如果裝置電力不足,裝置則會在開機時紅藍燈輪流閃兩次,表示需要先充電至少十分鐘,然後才可以使用。(如果裝置電力嚴重不足,裝置燈恆不亮。)
🔺有關儀器保養跟充電:
Q:肌膚檢測儀充滿電後,可以用多久?
A:肌膚檢測儀每次充滿電需要2.5小時,充滿後可使用約2個月
Q:iCi肌膚檢測儀該如何保養以延長使用壽命
A:1. 保持乾淨:每次使用完畢,用乾淨紙巾輕輕擦拭檢測儀探頭,必要時可以使用酒精棉片做清潔。
2. 保持乾燥:iCi肌膚檢測儀不具防水功能,使用時請慎防液體滲入檢測儀中,使用完畢請清潔探頭並保持乾燥。
3. 防止碰撞:請將儀器放置於安全不易摔落的地方,使用過程也盡量小心,防止摔落或碰撞檢測儀。
4. 非使用時保存方式:長時間不使用時,請將iCi肌膚檢測儀收納於附贈之絨布袋,並存放於陰涼乾燥處。
Q:如何替iCi肌膚檢測儀充電?
A:使用隨附的充電線和充電座將裝置連接到電源插座。或者將裝置連接至電腦來充電。(除非鍵盤上有高電力 USB 2.0 埠或 3.0 埠,否則必須將裝置連接到電腦上的 USB 2.0 埠或 3.0 埠。)
Q:電池需要更換嗎?
A:iCi肌膚檢測儀裡均為充電式電池,在正常使用下可重複充電使用。一般來說在長期且持續使用後,充電式電池將達壽命極限則必須加以更換。(電池僅能由授權的服務供應商進行更換。)
膜厚量測儀 在 謝伯讓的腦科學世界 Facebook 的最佳解答
今天的故事主角,是 1981 年諾貝爾生醫獎的得主。這一年的諾貝爾生醫獎得主有三位,分別是史派瑞(Roger Sperry)、休伯爾(David Hubel)、以及威澤爾(Torsten Wiesel)。他們的共通點就是:都和貓有關!
說到跟貓有關,大家可能已經猜到是怎麼一回事。沒錯,就是拿貓來做實驗。拿一般常見的寵物(如:貓)來做實驗,大家直覺可能覺得有一點殘忍、不人道。
但,為什麼用果蠅或老鼠作實驗,大家可能覺得還好,用貓或狗做實驗,卻會覺得不道德呢?我們今天暫時不討論這問題背後的哲學和倫理議題,今天要來深入介紹的,是「貓」的做腦神經科學實驗到底發現了什麼結果,可以讓這三位科學家拿到諾貝爾獎。
《大腦好好玩》第九集聲音+文字版:
https://voice.mirrorfiction.com/single/20200129cul001
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休伯爾和與三神器
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首先要介紹的,就是休伯爾和威澤爾。休伯爾在 1926 年生於加拿大,1947 年大學畢業後,決定進入醫學院。早年的休伯爾對神經生理學非常有興趣,但是他是醫學背景出身,對於神經電生理的實驗方法一竅不通,因此在早期的實驗學習過程中不斷碰壁,尤其是當他需要把電極插入神經細胞中以記錄神經活動的時候,總是屢戰屢敗。
很快地,休伯爾就明白:如果要成功的記錄神經細胞的活動,一定要具備三項利器才行。
第一,這個電極必須要非常的細,因為電極要夠細,才能精準的插入神經細胞之中;如果電極太粗,它插到大腦中就只是胡亂破壞而已,根本測量不到任何神經活動。
第二,這個很細的電極必須夠硬,因為要夠硬,才能一路穿刺過大腦組織並仍保持電極的完整。
第三,要有精準的機械來輔助穿刺的動作,若只是用手動來穿刺,很容易出現誤差而導致失敗。
關於這三項利器,喜歡親自動手做實驗的休伯爾很快就找到了方法。
首先,在因緣際會之下,他學到了一項利用電解方式來溶解鎢絲的技術,這種方式可以讓鎢絲的尖端變得非常尖銳,因此解決了電極必須夠細的問題。
第二,鎢這種金屬的硬度非常高,所以也解決了電極必須夠硬的問題。
第三,休伯爾最後發明了一種用液體液壓方式來緩慢逐步推進電極的機器,因此也解決了穿刺不精準的問題。
有這三項神器在手,休伯爾終於可以順利記錄神經細胞的活動,也開始準備展開他的科學問題探索。剛好就在這個時期,這三項神器也讓休伯爾小有名氣,很多世界各地的科學家都來和他學習這項技術,而前來學習技術的其中一位科學家,就是 Torsten Wiesel,威澤爾。
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克夫勒與神經節細胞
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1958 年,意氣相投的休伯爾和威澤爾在約翰霍普金斯大學再度相遇。他們兩人當時一起在克夫勒(Stephen Kuffler)的實驗室之下進行研究。
這位克夫勒,也是大名鼎鼎的一號人物,他常被視為是現代神經科學之父,也是後來哈佛大學神經生物學系的創立學者。當年克夫勒最知名的發現之一,就是他發現「貓的視網膜神經節細胞的接受域,具有像甜甜圈、或是像同心圓一樣的結構」。
光是這句話,裡面的資訊量就相當渾厚。我們要來幫大家拆解一下,這句「貓的視網膜神經節細胞的接受域,具有像甜甜圈、像同心圓一樣的結構」到底是什麼意思。
首先是「視網膜神經節細胞」。大家都知道視網膜上有感光細胞,這些感光細胞在接收到訊息之後,會把訊息傳入大腦;不過在傳入大腦之前,會先經過一些神經細胞,這其中就包括了「神經節細胞」(Ganglion cell)細胞,它們也位於視網膜上。
克夫勒當年的傑作之一,就是記錄這些視網膜上的神經節細胞,看看他們的「接受域」(receptive field)長什麼樣子。所謂的接受域,就是當施以刺激時,可以讓神經細胞產生反應的特定區域;換句話說,就是一個神經細胞可以接收到刺激的區域範圍。
用實際的例子來解釋,就是:我們可以隨便選擇視網膜上的一個神經節細胞,來記錄它的神經活動。接下來我們就可以問,視網膜哪些地方出現光的時候,這個神經節細胞會出現反應呢?這個神經節細胞,會對整個視網膜上的任何一個部位的光照都有反應?還是只會對某些特定的局部區域上的光照有反應?如果是只對特定局部位置的光照有反應,那到底是哪些區域?這個區域是圓形?方形?還是不規則形呢?
接下來的實驗過程很簡單,我們如果想要知道這個神經節細胞的接受域有多大、長什麼樣子,就可以拿一個小光點逐一去照視網膜上的每一個部位,看看照到哪邊的時候,這個神經節細胞會出現反應,最後把視網膜上的這些部位整理出來,就知道這個神經節細胞的接受域長什麼樣子了。
透過這樣的方法,克夫勒發現:視網膜上的神經節細胞的接受域,長得像是甜甜圈形式的同心圓;也就是說,如果我們把某一個神經節細胞的接受域直接標記在視網膜上,這個接受域的形狀就像是甜甜圈那樣的同心圓(或有點像舊版的五十元硬幣那樣的形狀,中間有金色圓形,外圍則是銀色一圈)。
當光照在「甜甜圈的麵包區域」時(也就是五十元硬幣周圍的銀色區域),這個神經節細胞就會活化;但如果把光照在甜甜圈的中央空洞部位(或五十元硬幣的中央金色部位),這個神經節細胞就會被抑制。這種神經節細胞被稱為是「中央關閉周圍啟動」細胞(off-center cell)。
還有另一種完全相反的神經節細胞,是當光照在接受域的正中央時會活躍,但當光照接受域的邊緣地區時則會抑制,這種神經節細胞被稱為是「中央啟動周圍關閉」細胞(on-center cell)。
克夫勒的知名科學貢獻,也就是發現了「貓的視網膜神經節細胞的接受域,具有像甜甜圈、像同心圓一樣的結構。」而當休伯爾和威澤爾在克夫勒實驗室中,拿著他們集三項神器於一身的探針儀器,準備找尋新的一批神經細胞下手時,自然就想到了一個問題:「如果視網膜上的神經節細胞的接受域具有同心圓結構,那大腦中的神經細胞的接受域,是不是也有類似的同心圓結構?」
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馬戲雜劇舞台和不斷的失敗
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休伯爾和威澤爾馬上就開始進行實驗量測。他們原本以為,有集三神器於一身的測量探針在手,應該可以馬上解答這個問題;沒想到,迎接他們的竟是一連串的挫折與失敗。
他們一開始使用的都是克夫勒的實驗設備;比方說,克夫勒用了一種貓咪頭部固定器來固定貓咪的頭部時,使貓的頭稍微朝上仰,貓的眼睛才能朝上以便實驗人員觀察光點究竟是投射在視網膜的哪一個位置。此外,由於以前的實驗都是使用圓形光點,而視網膜中的神經節細胞也似乎很喜歡這種形式的光,所以休伯爾和威澤爾當然也就順理延用。
沒想到,這些前人的成功設備和方法,到了他們手上卻一點都不管用,他們不管怎麼照貓的視網膜,視覺皮質中的神經細胞都完全不為所動。
他們記錄的第一個細胞,叫做「細胞第三千號」。之所以稱為「三千號」,是因為隔壁實驗室有另一位神經電生理學領域的世界權威 ── 蒙克梭(Vernon Mountcastle),當時他已經記錄過超過 900 顆以上的細胞;休伯爾和威澤爾知道自己再怎麼努力也追不上這個數字,只好採用阿Q精神來自我激勵一下,直接把自己記錄的第一個細胞命名為第 3000 號,第二顆就是第 3001 號。
當蒙克梭來關心他們的實驗時,他們一定會刻意報出細胞的編號,來試圖加深蒙克梭對他們的印象。雖然有這段好笑的插曲,但是不管細胞的名字怎麼取,一個月之後,他們仍然毫無所獲,這些細胞對圓形光點毫無反應。
最後,他們終於受不了,決定改變方法。他們發現,視網膜雖不是很大,但是以小小的光點逐一照視網膜,也需耗費很久的時間;而且,他們常常照到最後卻忘了自己哪個區域曾經照過。所以,應該需要換個方法才會比較有效率。
於是,他們決定放棄使用光點來照視網膜,改成直接讓貓咪去看投影螢幕上的影像;換句話說,他們想要直接在螢幕上投影,看看貓的視覺皮質中的神經細胞在看到什麼樣的圖樣刺激時會產生反應。
那要怎麼投影呢?剛剛我們曾提到,克夫勒有一個可以固定貓咪頭部的特殊固定器,它可以讓貓咪的頭和眼睛往上仰。當時因為沒有其他的固定器,休伯爾和威澤爾只好繼續使用這種固定器。為了配合貓咪的視線仰角,投影用的螢幕只能擺到天花板上才行;也因此,當時整個實驗室的天花板上放了很多竹竿跟白布,看起來就像是馬戲雜劇團的現場一樣。另外,所有人做實驗也通通要被迫配合貓咪的視線仰角,必須累得半死的一直抬頭仰望。
然而,即使換了這樣的投影方式,仍然一無所獲。他們測試過各種形狀和不同大小的光點,測試過不同的投影位置,這些視覺皮質中的神經細胞完全不為所動。他們甚至試過正妹圖,結果一樣,這些細胞總是宛如死水一灘。
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意外的發現
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當時,神經科學家都習慣把神經活動連接到音響上,只要一記錄到細胞活動,就可以聽到聲音。有一天,他們在記錄一顆視覺皮質中神經細胞時,仍採用投影片來投射圓形黑點,但是測了好幾個小時都鴉雀無聲;當他們在更換刺激材料時候,突然之間,這個細胞有如機關槍一樣槍聲大作!
這一串機關槍響後,大家先是一陣錯愕,不敢動彈,然後馬上開始尋找到底是剛剛什麼動作所造成的。在經過幾次測試後,終於謎底揭曉 ── 原來,這顆細胞是對投影片邊緣上的「直線」有反應!
當他們更換投影片的刺激時,投影片的直線邊緣會在視網網上造成直線的投影,而這種直線就是這種神經細胞所喜歡的圖形;另外,休伯爾和威澤爾還發現,這顆神經細胞只對某個特定傾斜角度的直線有反應,如果不是這個傾斜角度的直線,這顆細胞就不會有反應。
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簡單細胞
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現在我們把這種細胞稱為「簡單細胞」(simple cell)。為什麼視覺皮質裡的簡單細胞會喜歡直線?會有這種直線形態的接受域呢?大家其實只要仔細想一想,如果我們把視網膜上的神經節細胞的接收域連結整合起來,會出現什麼型態?就可以理解其中的道理了。
視網膜上的神經節細胞的接收域是小的圓形,如果把好幾個圓形排成一排串起來,是不是就會得到一條直線呢?視覺皮質中的神經細胞,基本上就是接收了一整排來自視網膜的神經節細胞的訊號,也因此,其接受域也大致就是這一排視網膜神經節細胞接受域的集合。
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複雜細胞
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除了這些簡單細胞之外,休伯爾和威澤爾後來還發現了另一些細胞,比方說「複雜細胞」(complex cell)。這種複雜細胞的接收域很有趣,只有特定傾斜角度的直線往特定方向移動時才會反應,例如某個複雜細胞可能只會在視野中出現往下移動的水平直線時才會活躍。
這種複雜細胞又是怎麼回事呢?為什麼會出現這種形式的接受域呢?有些聰明的聽眾可能已經想到答案了 ── 這種複雜細胞,基本上就是接收了來自一整排簡單細胞的訊息。只要這一整排簡單細胞依照時間順序依序反應,這個複雜細胞就會反應。
比方說,當視野中出現往下移動的水平直線時,就會有一整排對水平線有反應的簡單細胞依序變得活躍,而這一整排的訊號依序傳入這顆複雜細胞後,就可啟動這顆複雜細胞。
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大腦一關一關的逐步整合訊息
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以上,就是休伯爾和威澤爾的故事。我們至少可以從這個故事中學到兩件重要的事。第一件事,是大腦運作的原理;第二件事,是科學運作的方式。
關於第一件事:大腦運作的原理,上述發現解釋了大腦如何在簡單的「分析」和「整合」之後,從視網膜到視覺皮質的短短幾道程序,就出現了由簡單到逐漸複雜的訊息處理過程。
視網膜第一關有「感光細胞」,經過簡單的區域彙整之後,到了視網膜下的「神經節細胞」就已經可以處理圓形;到了「視覺皮質」,就可以再把一些排成一線的圓形整合起來,處理直線和傾斜角度;再到下一關,把一排直線依照時間順序整合起來,就可以處理方向動態了。
所以說,我們處理複雜圖形的方式之一,或許就是透過這樣的資訊拆解,然後再逐步整合而已!畢竟,再複雜的圖樣,也可以拆解成圓形、直線和動態的組合,最後被大腦輕鬆處理。
第二件事,是關於科學運作的方式。許多人常常會說,休伯爾和威澤爾的發現,就是「偶然勝過努力」的例子!但是事實上,休伯爾自己並不認為這只是偶然的發現。
休伯爾認為,他們的發現確實是出乎他們的預期,但是卻一點都不偶然,因為他們已經嘗試過各式各樣的可能錯誤,當各種可能的錯誤都試過之後,成功的可能性自然就會增加。他們以靈活而非制式死板的方式進行實驗,可能就是意外結果得以出現的關鍵。雖然神經細胞的運作方式最後出乎他們的預期,但是這樣的發現總歸是多元努力嘗試後的結果,可不是偶然在街上就可以瞥見的喔!
貓的諾貝爾獎故事還沒完,敬請期待下週《大腦好好玩》第一季最後一集:裂腦貓!
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