2017年7月3日 星期一

「無聊」其實有得聊

(一)到底什麼是「無聊」
 
 

大部分的人應該都經歷過無聊,但是你有想過無聊究竟是甚麼嗎?

  相對於心理學其他領域的研究,「無聊」的研究可以說是相對少數。在過去,無聊的研究經常是以那些無聊時的感受來定義,比如非最佳的醒覺狀態、難以專注、負面情緒和對時間流動緩慢的知覺等。

  心理動力學理論認為,無聊是「一種渴望活動,然而不知道所渴望的活動到底是甚麼,且期待世界解決這個問題的狀態」;存在主義則認為無聊的個體是缺乏行動的原動力,且與世界遠離,並感受到無意義;醒覺理論認為無聊是因為個體所需的醒覺程度與環境所給予的不相匹配造成的;認知理論則強調環境缺乏讓人滿意活動的機會,同時也強調專注的能力受損。這四種理論雖然對於無聊的定義不太一樣,但他們都同意將無聊定義為:一種想參與令人滿意的活動,卻不能時的厭惡經驗[1]

       更細一點來說,在這三種狀態下,我們會將無聊定義為厭惡的狀態:1.做太過簡單或是太過困難的事情。2.對於所參加的活動感受不到參與感時,如開會時建議都不會被採納,所以感到無聊 3.將無聊狀態歸因於外在環境時,也就是說,雖然自己容易感受到無聊,但不會查覺到自己是容易感受到無聊,而是將這種感受推論到其他事件上。 


(二)無聊是把雙面刃:無聊的快死了


  無聊是那麼的常見,也許從小到大你不知道聽過多少遍自己或他人說著:「好無聊啊!我無聊的快要死掉了!」

  先別急著覺得對方太誇張。事實上,無聊雖然是那麼常見,但是他的影響的範圍可能是你想都沒想過的。無聊影響的範圍從心理、社會、甚至是身體健康,「無聊到死」可能不只是一種誇張的形容而已喔!

  但在討論無聊的負面影響之前,我們得先區分「無聊狀態」以及「無聊特質」的差別。無聊狀態指的是當下的無聊程度,主要受到外在環境的影響。而無聊特質則是個體有多容易感到無聊,主要與個體的內在特質有關[2]

  過去許多與無聊負面影響有關的研究都是以無聊特質為主,比如有此傾向的人常會容易感到無聊,即使其他人通常會感到有趣且刺激。此外,無聊特質也與憂鬱、焦慮、憤怒、以及攻擊行為等為正相關。無聊特質高的人經常無法維持注意力。在學業上,無聊會降低學習動機,在工作上,無聊可能會對需要持續警覺的工作造成嚴重意外。無聊與衝動控制困難也有正相關,比如病態賭博、藥物及酒精濫用、暴食。
  
(三)「無聊」是把雙面刃: 無聊的好處



  每個人的生活當中或多或少都有感受過無聊,而無聊也跟許多負面的影響有關。不過,無聊真的這麼可怕,沒有任何優點可言嗎?
  事實上,近期的研究顯示了無聊的正面影響。[3]當原本的目標不再令個體感到滿意、有吸引力或有意義時,無聊能夠促使追求新目標,更精確地說,無聊可以促使人們重新找尋意義。想想看沒有了無聊會是甚麼樣?沒有了無聊,當人們持續做一件與自己能力不符合的事情(可能過高也可能過低),可能會錯過許多的潛在收益。無聊其實是一種追尋意義的機制,促使人們改變現狀,追求比現在更刺激、更有趣、更有挑戰性的目標。想想看,當你在某方面已然大成,繼續投注心力在上面也不能再更加精進,此時你感到無聊––這件事對你來說已經太簡單了!因此你需要把你的心力投注在其他方面上,才能避免無聊。
  更進一步的,也有篇研究無聊與利社會行為的關係[4],利用實驗操弄讓受試者感到無聊後再去測量其願意為慈善計畫捐贈的金額,發現無聊組的受試者願意捐出更多的金額。利社會行為可視為是一種有意義的行為,而利社會行為可能可以預防人們因為生活缺乏意義而產生負面影響
  雖說無聊有那麼多負面的影響,但與此同時他的功能也不可或缺。真的可謂是雙面刃吧!
  
(四)無聊其實還有很多可以聊


      雖然無聊能促使我們追尋意義,但它也有可能會產生我們不想要的負面影響。那要如何減少無聊感呢?不要想透過玩手遊或看韓劇打發時間了,在短時間內,這些強烈刺激的轟炸確實能幫助我們緩解無聊。但令人沮喪的是,短暫化解無聊後,我們會在未來會更容易受到無聊,且需要更加強烈的刺激來排除無聊[5],也就是說你可能需要花更長的時間來追劇以緩解無聊感受。

  那麼無聊有甚麼應用呢?就要先提大腦的預設模式網路(default mode network, DMN),這個DMN到底是甚麼呢?它是一種由特定腦區組成的網路,也就是當個體休息、發呆、做白日夢時,DMN會活躍。然而當個體要執行需注意力的目標性導向任務時,DMN反而會被抑制。

  在注意力不足過動症(ADHD)的患者身上,DMN的抑制有異常的現象,更進一步說也就是當是患者需要專注時,原本應當被抑制的DMN卻是活躍的。而更有趣的是,在無聊的人身上,DMN居然也是活躍的!因此目前也有人開始研究無聊與ADHD的關係。期望能夠在未來有朝一日,能夠研究出應對ADHD的不同方式。對於那些有注意力上困難的人們可說是一件令人振奮的事情呢!

  如果你看完之後對無聊產生了任何一點的興趣,也許你也可以考慮一起投入這個新奇的領域,為苦於無聊的人們做出一點貢獻。同時,尋找你的意義喔!



[1] Eastwood, J. D., Frischen, A., Fenske, M. J., & Smilek, D. (2012). The unengaged mind defining boredom in terms of attention. Perspectives on Psychological Science, 7(5), 482-495.

[2] Fahlman, S. A., Mercer-Lynn, K. B., Flora, D. B., & Eastwood, J. D. (2013). Development and validation of the multidimensional state boredom scale. Assessment, 20(1), 68-85. doi:10.1177/1073191111421303
 
[3]  Elpidorou, A. (2014). The bright side of boredom. Frontiers in psychology, 5.doi: 10.3389/fpsyg.2014.01245

[4] van Tilburg, W. A., & Igou, E. R. (2016). Can boredom help? Increased prosocial intentions in response to boredom. Self and Identity, 16(1), 82-96. doi: 10.1080/15298868.2016.1218925
 
[5] Eastwood, J. D. (2007). A desire for desires: Boredom and its relation to alexithymia. Personality and Individual Differences, 42, 1035–1045.

是蜜糖還是毒藥?電動遊戲對認知功能的影響


        

      
                電動遊戲在多數孩童與青少年的生活中都佔有一席之地,甚至大人也對這些饒富趣味又挑戰十足的遊戲們著迷不已。而隨著電腦、手機的普及,遊戲的多樣性、複雜程度大幅提升,現代人們相比過去,花在遊戲的時間長變得越來越長。過去多數的研究皆注重探討,電動遊戲潛在的負面影響,例如與暴力行為的關聯性、成癮的可能等等。不過近年來,電動遊戲所可能帶來的正面效益開始獲得關注。在重複進行同樣的遊戲模式之後,不難想像我們的遊戲精熟度、技巧都將越來越好。但人們是否能夠將因為該遊戲中需要而提升的認知能力類化到實驗情境的認知作業上,甚至是作為治療介入的媒介,又或是更近一步將從中所學展現在生活上,這些有趣的議題走入了人們的視野,讓大家開始思考電動更不一樣的可能性。因此,電動遊戲玩家的認知能力在過去研究中開始被大量探討(Powers, Brooks, Aldrich, Palladino, & Alfieri, 2013)。學者們開始好奇,人們對於注意力、聽/視覺訊息的處理、動作技能(motor skill)、空間成像(spatial imagery)、短期記憶和工作記憶,甚至是更複雜的認知能力組合執行功能等等,這些處理資訊的能力是如何受到電動遊戲經驗的影響。

你不知道的事,訊息處理無時無刻都在上演
    在我們每天的生活中所接觸到的事物,往往是由複雜的資訊組合而成,因此訊息處理能力對人們的日常生活來說就格外重要。我們每分每秒都不停地在組織、重整我們的認知系統,以快速且有效地處理輸入的繁雜資訊 (Hunt, 2012),留下必要的且捨棄無用的,而電動遊戲正是許多不同種類資訊綜合組成的絕佳案例。玩家在進行遊戲的過程中,必須快速且正確地解讀、轉化並操弄遊中所提供的訊息。以第一人稱視角射擊遊戲為例,在遊戲過程中需要玩家有效率地調控他們的注意力資源,專注在可能突然出現對手的地方,更需要快速地過濾不相關的其他訊息

注意力是我們訊息處理流程中的警衛
        人的注意力是有限的,這點從一心難以二用、身處嘈雜環境可能多少會影響讀書效率可見一斑。環境中的訊息量多且複雜性高,人們往往難以把所有訊息都善盡處理。也因此,我們的注意力瓶頸(attentional bottleneck)作為訊息的過濾(filter)機制,只留下最重要的訊息做後續的處理。
        當人們身在人來人往、吵雜異常的環境準備唸書,而明天可能恰好有一個非常重要的大考,外界的雜訊在進到感官器官之後,便首先遇到了注意力瓶頸,好讓不相關的訊息不會進到更高一層次的知覺處理、語意分析歷程,以免次等重要的訊息佔用了有限的的訊息處理負荷量。這就是所謂的前篩選(early selection)模型。而不同的則是後篩選(late selection)模型,有時候注意力瓶頸並不會立即發生在感官器官刺激之後,因此外界的雜訊仍可能進到較高層次的知覺處理、語意分析歷程,但在此後仍會有注意力瓶頸的機制,再次決定哪些訊息足夠重要,需要被放到意識層面做出相對應的決策。

前篩選 vs. 後篩選,電動玩家屬於哪一種?
         BavelierAchtmanManiFöcker 的腦造影研究(2012)試圖探討電動玩家與一般人在注意力網絡組織能力、以及應對干擾物的處理能力上有何不同。他們發現,電動玩家在視覺干擾物經過眼前時,引發較少視覺動作敏感區(motion-sensitive area, MT/Mst)的活化。這樣的發現可推論,電動玩家相比一般人可能有更好的前篩選能力,讓這些視覺干擾物只停留在感官接收層次,而未被進一步處理。此外,當作業的認知需求提升時,大腦前頂區域的活動程度反而是降低的,這點可能與電動玩家對注意力分派的主動控制(top-down)推論有所出入,也更進一步說明了他們的注意力資源分佈可能與較費力的主動意識控制不同,反而是更自動化、有更多前篩選機制的。

還有一些能力可能受到電動遊戲經驗影響!
空間能力:
         Uttal等人(2013)的後設分析研究提出,透過第一人稱視角射擊遊戲所提升的空間能力(spatial skills),與同樣目標(提升空間能力)的一般高中與大學層級課程能夠有等同的效果。此外在這份研究中更進一步指出,透過電動遊戲訓練的空間能力能夠在相對較短的時間產生效果,且這樣的效果能夠持續一段時間。最重要的是,透過電動遊戲所訓練的空間能力能夠成功類推到日常生活中,提升受試者的空間概念。

執行功能中的問題解決、決策、承擔風險能力:
        BuelowOkdieCoope2015)的研究中,在讓受試者參與電動遊戲後,分別用愛荷華賭局作業(Iowa Gambling Task, IGT)測量她們在不確定性高的狀況下,所下的風險決策 ; 用氣球模擬風險任務(Balloon Analogue Risk Task, BART)測量單純的風險決策 ; 威斯康辛卡片分類測驗( Wisconsin Card Sorting Task, WCST)則被用在測量問題解決、抽象思考、認知轉移等能力上面。研究結果顯示,參與30分鐘的電動遊戲後,受試者在氣球模擬風險任務以及威斯康辛卡片分類測驗作業的表現上都有顯著進步,指出電動遊戲對於決策以及問題解決能力的助益。

是蜜糖還是毒藥?端看你如何選擇
       經過大量的研究反覆驗證,電動遊戲玩家在認知功能上的優勢似乎已然被確立。值得進一部探討的是,透過電動遊戲的訓練是否能在跨情境、跨文化中皆為人們帶來長時間的認知能力進步,作為未來認知能力提升的方法之一。同時,在看見電動遊戲所可能帶來的助益後,就如同大眾起先對電動的負向觀感並不足以代表全部,電動也絕非僅會帶來好處的認知功能萬靈丹。在時間的掌握、遊戲的選擇中找到自己的平衡,才是所有人應該優先重視的。


參考資料:
1. Hunt, E. (2012). What makes nations intelligent?. Perspectives on Psychological Science, 7(3), 284-306.
2. Gee, J. P. (2014). What video games have to teach us about learning and literacy. Macmillan.
3. Powers, K. L., Brooks, P. J., Aldrich, N. J., Palladino, M. A., & Alfieri, L. (2013). Effects of video-game 
play on information processing: a meta-analytic investigation. Psychonomic bulletin & review
, 20(6), 1055-1079.
4. Bavelier, D., Achtman, R. L., Mani, M., & Föcker, J. (2012). Neural bases of selective attention in 
action video game players. Vision research, 61, 132-143. 5.
6. Uttal, D. H., Meadow, N. G., Tipton, E., Hand, L. L., Alden, A. R., Warren, C., & Newcombe, N. S. 
(2013). The malleability of spatial skills: A meta-analysis of training studies.
7. Bavelier, D., Green, C. S., Pouget, A., & Schrater, P. (2012). Brain plasticity through the life span
: learning to learn and action video games. Annual review of neuroscience, 35, 391-416.
8. Dye, M. W., Green, C. S., & Bavelier, D. (2009). Increasing speed of processing with action video 
games. Current directions in psychological science, 18(6), 321-326.
9. Green, C. S., & Bavelier, D. (2003). Action video game modifies visual selective attention. 
Nature, 423(6939), 534-537.
10. Buelow, M. T., Okdie, B. M., & Cooper, A. B. (2015). The influence of video games on executive 
functions in college students. Computers in Human Behavior, 45, 228-234.
11. Steenbergen, L., Sellaro, R., Stock, A. K., Beste, C., & Colzato, L. S. (2015). Action Video Gaming and Cognitive Control: Playing First Person Shooter Games Is Associated with Improved Action Cascading but Not Inhibition. PloS one, 10(12), e0144364.
12. Dobrowolski, P., Hanusz, K., Sobczyk, B., Skorko, M., & Wiatrow, A. (2015). Cognitive enhancement in video game players: the role of video game genre. Computers in Human Behavior, 44, 59-63.

2017年7月1日 星期六

念心理的,你知道我在想什麼嗎? 心理投射測驗、羅夏克的美麗與哀愁


作者介紹:
筆名周圍。雖然懷抱厭世的心情,但還算是相信人都能好好的心理系學生。最喜歡看描寫人心險惡的驚悚片跟不切實際的熱血漫畫,因為雖然活在這樣糜爛的世界,人的夢想卻不會因此而停止啊。



「你是念心理的啊?那你知道我現在在想甚麼嗎?」心理人絕對會被問到、不是心理人也絕對會情不自禁發出問號的千古大哉問,那到底答案是什麼?
網路上總有「心理測驗」四處張揚,那不就是讓心理人能知道到底人在想甚麼的工具嗎? 心理人不斷對網路上的「心理測驗」嗤之以鼻,那到底什麼才是真正的心理測驗?
你知道崇尚科學性的心理測驗中卻存在著還匪夷莫測的「投射測驗」,正努力以科學的方式分析出你的人格嗎?
關於千古大哉問、心理測驗與投射測驗,心理人可是有很多話想說的啊。

心理測驗絕對不是你想的那樣!
「超神準心理測驗!從暗戀看你的個性」、「愛情心理測驗:你內心的真愛類型是哪一種」勇敢承認吧,看到這樣聳動或煽情的標題,有誰不想點開來看看,也許明知只是網路上的遊戲,卻還是忍不住想知道。但是就好像一定有人懷疑過,人怎麼可能光十二星座就能區分、怎麼可能像血型學只分成4種,網路上那些氾濫的「心理測驗」,也絕不可能只有它們所說的那幾種。
在谷歌大神面前吶喊著「心理測驗」,你只會得到一堆冒牌貨。要了解真正的心理測驗,搜尋「心理衡鑑」吧。
「衡鑑」(assessment)是心理學家發明的專業術語,面對個案的問題需要,心理師利用各式各樣心理學測量工具,蒐集諸如智商、行為表現及人格特質等等心理資料;由理論基礎、施測、資料分析再到解釋結果,每一套心理學測量工具都是有專屬於自己的測量SOP的。
心理學可說是理性與感性的集合體:它是由哲學衍生而來,由統計學奠基而成。心理學真正脫離哲學,轉身一變成為「科學」(加入生物學、統計學的滋養),也不過一百多年前的事情,相較在西元前便已有重大成就的數學、物理學、天文學等等其他科學,心理學不過還在牙牙學語的學齡前吧;更何況,人心是真能懂的嗎?運用科學來概括解釋「人」實在是難以想像的浩大工程。因此即便心理測驗擁有嚴謹且標準化的SOP,必定還是會存有統計誤差或是難以完全客觀,也就是說仍不能一口咬定絕對就是這樣。

神祕又迷人的投射測驗讓你無意間交出你的心理X光片
人格可謂心理學面向中神秘、複雜、爭議之最,而以測得人格為目的的心理測量方式「投射技術」(projective techniques),當然也就承接了這些特點:
神秘在於,它能溯及的正是20世紀初那位佛洛依德先生提出的概念,在你做出的行為中可以反映出你的潛意識及是否正防衛著自己,而這就好像在做完投射測驗後,你交出了自己的心理X光片,讓專業人員能夠知道你的心理發生了
複雜在於,它幾乎沒有標準答案,無法估計可能出現的答案數量,更無法確定為你施測的心理師是否足夠客觀或細心地解釋;不過這並不能責怪測驗或是心理師,畢竟投射測驗的目標正是人格,而每個人又是如此獨特、不可替代。
而爭議就在於,如此宏不可量的測驗,到底有沒有心理學家愛慕的心理測驗應該要有的可信度及實用性?這是至今為止,各家研究者依然樂此不疲的研究對象。
這些都造就了投射測驗如此特立獨行、帶點叛逆卻又鮮美欲滴的迷人模樣。

有些人喜歡,有些人不喜歡的羅夏克
羅夏克墨跡測驗,是投射技術其中之一,運用幾張墨跡畫成的圖片,以受試者回答他看到了什麼來計分。這份測驗相信,將這些他覺得自己看到了什麼的反應整合、計算過後,便可以投射出受試者面對日常生活刺激時常用的思考風格。到目前為止,最為臨床界所用的羅夏克完整理解系統(Comprehensive System,簡稱CS,又稱Exner系統),自Exner(1974)發展出來,至2001年為止已經出到第五版本了(Exner,2001)
Butcher(2010)在梳理人格衡鑑的歷史脈絡及討論投射測驗時,曾簡單提出了幾個羅夏克墨跡測驗最引爭議的地方,Grab, Wood, Lilienfeld Nezworski (2004)則以引用各項科學證據以及詢問Exner本人的方式,為羅夏克辯駁了一番:
1.          CS系統常常將正常人評斷為「有心理問題的人」,因此有人認為在最一開始建立CS系統中的正常成人母群資料以供往後施測時參考時,這群資料是「本來就擁有較好心理功能的」:Exner(2004)解釋道,這群資料裡包含了健康的人們以及曾有心理疾患病史、正受專業治療的人們,並不如前所述「全都是心理健康的人」
2.          羅夏克的效度總是令人質疑,是否真能測到施測者想測的:Global meta-analyses包含了CS系統及其他系統的內容,以此所得到的分析結果,有一些分數是有效度,不過做此研究的研究者們卻沒有詳細列出哪些分數有效
還有一個令人擔憂的爭議是,即使為同一個人施測,不同施測者所得出來的結果也可能不一樣,因為不同施測者在解釋人格時也難以做到完全的客觀。畢竟,人格有標準答案嗎?
但若是它真那麼飄忽不定,那又為什麼身為投射測驗之一的羅夏克墨跡測驗,一直以來還是廣受臨床心理學界喜愛及廣泛運用呢?Ožura, ErdbergŠega(2010)可是運用了羅夏克的分析方式,成功分析出罹患多發性硬化症的病人(又稱漸凍人)在發病之後發展出的人格特質,例如低自尊、低友善性、低外向性極低嚴謹性等等,來幫助臨床醫學界發展更適當的方式治療他們。

最新投射技術……筆跡心理學﹗?
對曖昧不清的刺激的反應能推論出人格,那反過來說,能把表達自己的特殊方式,是不是也能反映出人格﹗?筆跡心理學最近開始引人注目,因為在某個層面上來說,它似乎與投射測驗有異曲同工之妙呢!
1915年,M.N.Bunker開始研究筆跡,他將特定手寫特徵與數個人格特質配對,而P.Tett& Palmer1997)也曾將Bunker的論述與傑克森性格量表修訂版(Jackson Personality Inventory-Revised,簡稱JPI-R一份廣為所用的結構性人格測量量表)的結果相比較。結果發現,兩者之間的確具有相關性:例如寫字的傾斜度代表著情感表達,向左傾象徵冷淡及有秘密性的,而向右傾表示溫暖及外向性。
但是,可別小看他們的配對過程,像是一個英文字母小寫「t」,光「t」上那一橫,依照Banker描述的筆跡分類就可以將「t」依六種不同面向來分類,例如向下畫v.s.向上畫、凸起v.s.凹下、重寫v.s.輕描、是否穿過豎畫等等。
筆跡與人格之間的關係也許真的有跡可循,但你不覺得這中間的分析過程太過於複雜、範圍廣到觸不及邊了嗎?
筆跡是後天學習而來的,在我們學會寫字的同時,也早已受盡基因、家庭、環境、社會等各個外來因素的雕塑,甚至還有當下的心情、大腦狀態的影響,才成為與人一樣獨特又不可替代的筆跡。這似乎比投射測驗更加玄妙,甚至讓人懷疑這是否只是特別吸引人注目的偽科學。
有多少人就有多少種筆跡,也就有多少性格。可能就是因為太難以捉摸,這使得筆跡心理學的研究無論在國內外都屈指可數。

筆跡分析還是有人相信的-數位化分析筆跡v.s.法國用筆跡徵才
Prasad, SinghSapre2010)相信筆跡確實能了解人格,但是以往用人為方式一筆一畫的分析實在太耗時間了,因此他們運用了電腦工程的方法,研發出了能夠自動分析手寫筆跡的電腦程式。他們同樣以字的大小、傾斜度等為分析元素,蒐集了100位參與者的筆跡,丟入電腦讓電腦學習如何分析這些手寫字跡,並能直接產生相對應的人格特質。這樣的發明的確是有用意的,因為截至2008年止,在法國就有超過一半的企業會將「筆跡」視為是否錄用應徵者的標準之一!看來想在法國應徵工作,還得要好好了解一下怎麼寫字才行啊。
講了這麼多心理測驗、投射技術,所以心理人到底能不能知道別人在想甚麼、或是你是一個怎樣的人啊?依據龐大的心理學理論及統計學,或許是可以的,不過並不如電影或想像中的那麼神奇,不是馬上就能知道,而是要懂得運用那些十分可靠又強大的心理測驗工具。
在著迷於心理學美麗同時,也別忘了背後心理學家們為心理測驗所奉獻的艱辛與哀愁啊。



參考資料:

心理衡鑑大全Handbook of Psychological Assessment(原作者:G. Groth-Marnat)。 台北市。雙葉書廊。(原著出版年:2011)。 張本聖、洪志美(譯)(民101)
心理測驗Psychological Testing : Principles and Applications(原作者: Kevin R. Murphy/ Charles O. Davidshofer )。台北市。雙頁書廊。(原著出版年:2008)。王文中、陳承德(譯)(民97)
臨床心理學Clinical Psychology(原作者:Timothy J. Trull)。台北市。湯姆生-五南。游恆山(譯)(民96)
张鹏博, & 王晓钧. (2013). 笔迹心理分析的研究现状及问题. 研究, 13, 16.
Tett, R. P., & Palmer, C. A. (1997). The validity of handwriting elements in relation to self-report personality trait measures. Personality and individual differences, 22(1), 11-18.
Prasad, S., Singh, V. K., & Sapre, A. (2010). Handwriting analysis based on segmentation method for prediction of human personality using support vector machine. International Journal of Computer Applications, 8(12), 25-29.
Ožura, A., Erdberg, P., & Šega, S. (2010). Personality characteristics of multiple sclerosis patients: A Rorschach investigation. Clinical neurology and neurosurgery, 112(7), 629-632.
Garb, H. N., Wood, J. M., Lilienfeld, S. O., & Nezworski, M. T. (2005). Roots of the Rorschach controversy. Clinical Psychology Review, 25(1), 97-118.
Butcher, J. N. (2010). Personality assessment from the nineteenth to the early twenty-first century: Past achievements and contemporary challenges. Annual review of clinical psychology, 6, 1-20.

2017年6月27日 星期二

神經幹細胞的那些事,如何對抗神經退化性疾病?

作者簡介:
趙年欣:雖然身為一個生科人,但不想要一輩子就跟著實驗這樣牽扯下去。因為喜歡文字所帶來的溫度感,所以想嘗試將喜愛的大腦科學與文字結合,迸出不一樣的花火,朝著科青邁進。

神經細胞的緣起
       神經發育的系統一直都是科學家們著迷的議題之一,若能剖析整個系統架構,也許我們就離治療神經退化性疾病更進一步。在這龐雜的中樞神經系統(central nervous system, CNS)中,由神經幹細胞(neural stem cell)分化的神經細胞(neuron)佔了重要角色,但其實作為神經細胞的支持與營養的來源的神經膠質細胞(glial),也是不可或缺的。
 Qian(2000)以胚胎發育第10(E10, embryonic day)到出生後第7(P7, postnatal day)的老鼠作為實驗對象。並觀察不同時期各種細胞的含量(表一)。數字表示該細胞所佔的百分比。數字越高,細胞所含的比例愈高。神經幹細胞在E10E12時期大量表達。隨著時間的推演,E12(胚胎發育第12)_開始有下降的趨勢,並先分化為神經細胞。神經細胞在E12後大量表現,寡樹突膠細胞和星狀膠細胞(兩者都是神經膠細胞)P0(出生後)才會出現。這表示說在胚胎時期神經幹細胞佔據多數,並先分化成神經細胞,在出生後,神經膠質細胞才會分化出來完整了整個神經發育系統。


         Temple (2001)將整個神經發育過程以圖表達(圖一)。神經幹細胞一開始的擴張時期使得細胞不斷分裂,並產生大量的子代。周遭的生長因子(Bone morphogenetic proteins (BMP)Fibroblast growth factor(FGF)Epidermal growth factor(EGF))調節了神經發育的過程,並作為下個階段開始的訊號。當要開始分化成神經細胞時,身為生長因子的BMP和低濃度的FGF能促使神經細胞的形成,但EGF卻對神經細胞沒有促進增生的效果。直到神經膠質細胞增生時期(圖一圈圈所示),生長因子開始誘導神經膠質細胞的增生。此時BMP能促使星狀膠質細胞形成,EGFFGF則是影響神經膠質細胞的增生。
        
                神經幹細胞的分化與增生具有時間與位置特性,並非隨機。在特定的位置所分化的神經細胞都會表達該位置的特定神經傳導物質。像是位於基底前腦(basal forebrain)的幹細胞就會產生更多γ-胺基丁酸(GABA)的神經細胞。也許我們能利用外界誘導的方式改變它原來的特性並加以利用,以對抗神經退化性疾病這也是下一段所要為各位介紹的部分。
神經幹細胞-胚胎幹細胞ESCs與誘導性多功能幹細胞iPSCs的應用
       神經幹細胞是位在成人中樞神經系統中的未成熟細胞,並具有以下三種特性:()自我更新(self-renewal): 進行幹細胞自身的發育和修補,得以足夠產生新的細胞;()神經全能性(neural totipotency): 可以使幹細胞主要分化成神經細胞、星狀膠細胞與寡樹突膠細胞;()再生能力(regeneration): 使幹細胞不斷產生子代。也因為幹細胞的這些特性,興起了幹細胞在醫療上能修補器官的潛能。   
    現今常以胚胎幹細胞embryonic stem cells (ESCs)誘導性多功能幹細胞induced pluripotent cells (iPSCs)作為臨床上的應用。胚胎幹細胞(ESCs)取自囊胚(blastocyst)中的內細胞團(inner cell mass ,ICM),具有分化為各種細胞種類的功能。誘導性多功能幹細胞iPSCs則是可以直接從個體身上直接拿一塊組織,加入四種主要因子(cMYCOCT4KLF4SOX2)使組織回春變成幹細胞的狀態。以下我們就以這兩種細胞來舉例說明神經幹細胞針對巴金森氏症治療(Parkinson's disease)的轉植歷程。
        Sangmi Chung(2002)提及了以胚胎幹細胞(ESCs)能治療巴金森氏症的方法。巴金森氏症是僅次於阿茲海默症的第二大的神經退化性疾病。在病理特徵中主要是黑質缺乏多巴胺神經元(dopaminergic neuron),使患者產生不自主性的顫抖、肌肉僵硬、運動功能不協調等。將內細胞團從老鼠囊胚中取出體外後,進行培養(圖二)Sangmi Chung發現利用細菌載體(vector)攜帶一種調節多巴胺神經細胞發育的轉錄因子Nurr-1,可以促使4-5倍量的胚胎幹細胞分化成多巴胺神經細胞,增加轉換的效率性,並由此可以決定幹細胞轉變成多巴胺神經元,提供轉化的效能。




    雖然胚胎幹細胞(ESCs)的發現就已是再生醫學上的一大進步,但要從胚囊中取出內細胞團並加以利用,在倫理上卻存在著許多爭議。2012年諾貝爾生理醫學獎得主-山中伸彌教授因為找到了能使成熟體細胞(somatic cell)重寫成多功能幹細胞(pluripotent cell)的主要因子,從此誘導性多功能幹細胞(iPSCs)聲名大噪。但在這之前Frank Soldner等人(2009)就在這已針對該細胞進行類似研究。
  以巴金森氏症患者的皮膚纖維母細胞(fibroblast) (圖三),並用病毒作為載體(vector)攜帶能促使細胞回春成的因子(OCT4KLF4SOX2),當細胞不斷增生後,從中篩選出神經前驅細胞,在進一步分化為多巴胺神經細胞。促使細胞回春的因子-cMYC能使細胞分裂,若沒有良好的調節機制,會讓細胞大量增生。並發現剔除cMYC的誘導性多功能幹細胞(iPSC)雖然生長比較慢,但最後形成多巴胺神經細胞的功能仍然完整。所以針對這項實驗而言,即使缺乏了cMYC似乎不會造成太多功能影響,並因而促使細胞不過度生長。


         我們能從這兩項實驗中發現,不論使用胚胎幹細胞或是誘導性多功能幹細胞,都會使用轉殖基因的技術。且由看似完美的治療方式,但當我們利用病毒或細菌攜帶欲改造的基因片段時,必然會存在著大量的風險。
結語
        神經幹細胞是個捉摸不定的東西,能操縱它的因素很多,但真正會轉變成我們想要的樣子很少。它的快速增生性,也使許多學者畏懼它的過度療效,並促使腫瘤的發生。
         有時理想與臨床上的應用總是會隔著一大條鴻溝。我們常透過基礎知識來建構整個未來的美好,但在執行時卻又會遇到許多難解的謎題,使我們總是碰壁受阻。儘管透過神經幹細胞基因插入的誘導下,我們仍須有很大的進步空間使人類抵抗神經退化性疾病的來臨,但這些困阻都將是我們進步的動力,為人類創下更美好的一片天地。你準備好為你的神經開闢新世界了嗎?

參考文獻:
1. Qian, X., Shen, Q., Goderie, S. K., He, W., Capela, A., Davis, A. A., & Temple, S. (2000). Timing of CNS cell generation: a programmed sequence of neuron and glial cell production from isolated murine cortical stem cells. Neuron, 28(1), 69-80.
2. Temple, S. (2001). The development of neural stem cells. Nature, 414(6859), 112-117.
3. Chung, S., Sonntag, K. C., Andersson, T., Bjorklund, L. M., Park, J. J., Kim, D. W., ... & Kim, K. S. (2002). Genetic engineering of mouse embryonic stem cells by Nurr1 enhances differentiation and maturation into dopaminergic neurons. European Journal of Neuroscience, 16(10), 1829-1838.
4. Soldner, F., Hockemeyer, D., Beard, C., Gao, Q., Bell, G. W., Cook, E. G., ... & Isacson, O. (2009). Parkinson's disease patient-derived induced pluripotent stem cells free of viral reprogramming factors. Cell, 136(5), 964-977.