壓力與記憶

關於 “記憶" 這本書的第一部, 被我拆散成幾個單元來做筆記. 這次進入第一部的最後一個部分, 主要有關於壓力. 朋友說他臉書上的朋友不約而同地出國去玩了, 其實我的也是. 大家普遍認為旅遊可以釋放壓力. 當然, 也有人說回來上班後豈不是壓力更大? 算起來沒有比較好. 其實, 根據本書的說法, 壓力跟記憶有關, 而且跟充放電有關, 所以偶爾放鬆一下比較好.

首先記憶這個東西, 內容包括人事時地物. “地" 這個因素在上次說到計程車司機的右側海馬迴比較發達. 2014 年諾貝爾生理學暨醫學獎得主之一的約翰歐基夫 (John O’ Keefe) 做過一個實驗, 他在大鼠 (rats, 非白老鼠) 的海馬迴神經元上接了微導線, 然後讓大鼠在密閉空間走動. 他發現大鼠走到特定位置, 對應的海馬迴就會活躍, 因此這表示海馬迴為這個位置標記了地點, 這些細胞就是位置細胞 – 位於海馬迴.

而大鼠能辨識特定位置是靠著全身的感官而不是磁場. 假如把大鼠放到密閉空間外面, 即使只隔一道牆, 觸發的位置細胞又是另外的一組. 把全部感官統合成一組資訊的能力, 是靠著 2005 年發現的內嗅皮質(entorhinal cortex) 細胞. 它以高頻電流電擊海馬迴, 所以海馬迴產生樹突蛋白, 把細胞連接成集群, 構成位置有關的編碼.

如果這段記憶非常值得記, 它還會被回放到大腦皮質, 成為永久記憶. 那麼誰來決定值不值得呢? 就是前額葉皮質看這個故事 (人 “事" 時地物) 編得好不好, 感不感動來決定的. 有感覺的時候才會覺得時間過得很快. 沒感覺的話, 不但覺得度日如年, 其實大腦根本處在半醒的狀態, 讓你記不得發生什麼事? 這稱之為喚醒不足或是喚醒低下的遲鈍狀態 (obtunded state).

本書作者不相信靈魂, 也不認為意識是神蹟. 總之, 腦幹要先醒著, 才能開機. 腦幹受損的話, 就是腦死. 無論是躁鬱症患者或是醉漢, 在關機 (鬱症期)、開機不足的狀態下是沒有記憶的. 醉漢可能講話尚能連貫, 但這種狀態無法產生記憶. 當然酒醒之後就什麼都不記得了 (alcoholic blackout). 冬眠的松鼠會發生海馬迴神經連接性降低, 樹突分支數下降. 等到春年快醒的時候, 海馬迴連接性才會開工並大爆發.

那麼 “時地物" 的"時"呢? 2010 年另外一個大鼠實驗證明海馬迴在寫位置細胞的順序, 就是時間的編碼. 雖然說我們人類比較聰明, 但是很多人被問到身分證後 4 碼, 手機後 3 碼, 都要從第一個字開始依序提取才能說得出來, 甚至說不出來還反嗆超商店員. 所以海馬迴中依序放電的細胞也稱之為時間細胞 (time cells). 它並不是指大腦中有一些細胞專門記憶時間, 而是寫入的順序也同時依序被記憶 (編碼)了.

好, 現在開始講壓力了. 以前學校教過, 遇到緊急狀況, 會分泌腎上腺素 (Adrenaline), 其實腎上腺就能分泌好幾種激素 [2], 我們特別強調的這種是正腎上腺素, 又稱去甲(基) 腎上腺素 [1]. 而皮質醇(Cortisol)是一種類固醇激素, 也被稱為腎上腺皮質激素. 當身體處於壓力或應激狀態時, 皮質醇的分泌量會增加, 以幫助身體應對壓力. 實際上的作用包括抑制海馬迴放電.

早期大家會把壓力和皮質醇濃度畫上等號. 但作者在 1990 年研究慢性疲勞症候群 (chronic fatigue syndrome) 時發現, 患者的皮質醇的濃度低於平均, 而不是高於平均. 憂鬱症患者的皮質醇的濃度則高於平均. 雖然壓力大會影響記憶力, 但從另外一個角度來看, 慢性疲勞是解藥 (皮質醇) 給得不夠的關係. 憂鬱症患者雖然拿到更多解藥, 但心病只靠藥也治不好. 總之, 雖然腎上腺素和皮質醇不是同一個東西, 它們可能伴隨著出現.

此時再回頭看記憶的形成. 神經元先要被激發到某個最低標準才能產生樹突蛋白. 皮質醇激發海馬迴多久? 海馬迴就能長出樹突多久? 所以當皮質醇水平過低, 神經元就不容易被觸發, 而無法形成記憶. 相對地, 如果皮質醇水平過高, 海馬迴會被過度喚醒, 此時也無法記憶. 有些患者會因為過度緊張而產生僵直的狀況 (waxy flexibility) – 姿勢很痛苦但無法回復, 或是心理枕頭 (psychological pillow) – 好像有個空氣枕頭, 無法平躺. 在這些極端的狀態下, 人也會失憶.

我們可以想像皮質醇需要從低到高, 海馬迴才能正確動作. 持續 pull low, pull high 都沒用. 自主神經系統和去甲腎上腺素之間也是同樣的關係, 太高太低都無法激發神經元. 如果孩童受到壓力, 他的海馬迴容易受損, 建立樹突的複雜度會降低. 所幸, 研究顯示抗憂鬱藥物有助於海馬迴回復可塑性, 和前額葉皮質、杏仁核產生連接 (reversible remodelling).

總而言之, 本書 part 1 描述了人怎麼記憶. Part 2 要講記憶怎麼影響人.

[REF]

  1. 去甲腎上腺素
  2. https://helloyishi.com.tw/urological-health/kidney-disease/adrenal-glands/

喝太多咖啡的缺點

根據天下雜誌出版的 "要好腦力,先要好飲食", 咖啡喝太多會有以下的連鎖反應.

首先, 咖啡因會佔據腺嘌呤核苷(adenosine) 的受體, 使得腺苷不能發揮作用. 腺苷原本的作用是抑制多巴胺和腎上腺素分泌的煞車, 當這個煞車不起作用, 多巴胺和腎上腺素相對就會變多. 尤其是剛喝下咖啡的 30~60 分鐘.

不過若是喝了過多的咖啡 (500 mg 以上), 腦部會分泌更多的腺苷來平衡. 一旦停止喝咖啡, 由於腺苷太多, 反而會變得疲勞和憂鬱. 理論上, 過多的腺苷應該也是短期的現象. 休息之後, 腎上腺素也會衝上來產生化學平衡才合理. 結果, 可能就會變得又累又睡不著了, 這個還比較可怕!

這麼看來, 適量的咖啡至少可以把精神狀態調整到短暫的高峰, 疲勞的問題可以留待稍後再解決. 咖啡因進入人體後, 基本上在 3~4 小時左右能被肝臟代謝掉成副黃嘌呤、茶鹼、和可可鹼.

然而, 需要肝臟代謝這件事畢竟是有極限的. 喝到肝臟無法負荷後, 也會產生中毒的現象.