科技報導

音樂直覺:音樂如何發揮效果,我們為何不能沒有音樂

音樂直覺:音樂如何發揮效果,我們為何不能沒有音樂(The Music Instinct: How Music Works and Why We Can’t Do Without It)
知識通訊評論第91期

作者:包爾(Philip Ball)
出版社:Bodley Head,2010年,464頁
定價:20英鎊

音樂如何傳達情感的問題由來已久,畢達哥拉斯學派聚焦音樂的物理特性,希臘哲學家阿里士多遜(Aristoxenus)在西元前四世紀認為,必得探究聆聽者的心智,才能瞭解音樂所引起的情緒;現代認知神經科學家好奇,腦部如何解讀感官經驗,並賦予結構及意義。近幾十年來,有關音樂感知的科學研究快速增加,衍生出諸多研究論文及書籍,科學作家與前《自然》雜誌編輯包爾(Philip Ball)將焦點置於音樂理論與認知的交集,而非神經科學,從中另闢蹊徑。

《音樂直覺》清楚說明節奏、音高及音質如何交互作用,吸引人們的注意力及情緒。包爾也破除音樂理論迷思、取笑世界各地古今作曲風格的數據模式,他引用跨領域觀點,試圖瞭解作曲家如何譜曲,而聽眾又如何解讀各個區塊,形成整體經驗。包爾尤其喜歡巴哈(Johann Sebastian Bach)及美國流行歌手吉米罕醉克斯(Jimi Hendrix)的音樂,有時也比較兩人使用顫音及裝飾音的習慣,不過這讓我們想起中學英文教師意圖裝酷,於是在室內戴太陽眼鏡,或是過度認真閱讀史蒂薇尼克斯(Stevie Nicks)的歌詞。

癌症基因大挑戰

癌症基因大挑戰
知識通訊評論第91期

研究癌症的科學家,已將兩萬五千個腫瘤的基因組定序,其結果將要淹沒電腦資料庫,不過要由這些瀚海資料中找出其相關意義,還有著極大的困難和挑戰。

2006年在35個直腸癌病例的一份研究中,首度發現了 IDH1 基因突變,當時似乎沒什麼後續影響。該基因當時只出現在其中一個腫瘤樣本中,後來再分析的三百多個腫瘤,也沒發現額外的突變狀況。突變只改變了 IDH1 基因裡,一個負責編碼異檸檬酸脫氫脢的因子。

異檸檬酸脫氫脢只是一種在新陳代謝過程中,負責下層清潔工作的酵素,而在每個樣本裡一萬三千個定序的基因中,還有很多其他的突變狀況可供研究。參與這項研究的美國約翰霍普金斯大學綜合癌症中心研究員維庫萊斯庫 (Victor Velculescu) 說,沒有人預料到 IDH1 的角色,在癌症裡會那麼重要。

癌症研究,資料聚砂成塔

癌症研究,資料聚砂成塔
知識通訊評論第91期

大規模的全面基因組檢測,將超越傳統分子生物學,給癌症研究帶來前所未有的新展望。

大規模基因檢測將揭開遺傳基因之謎

儘管經過幾十年的研究,癌症的致死和威脅仍是公共衛生的重要議題,光是在美國,每年癌症死亡人數就高達五百萬。不過,近來許多研究發現,針對癌症分子作用的標靶藥物,在具有特定基因變異的病患身上,療效斐然,令人振奮。此外基因檢測技術的精進,為研究提供重要利器,癌症成因及治療的進程,自然日益樂觀。

癌症研究,概念導引為先

癌症研究,概念導引為先
知識通訊評論第91期

過去以實驗檢證假說的科學模式,受到人類基因組定序計畫帶來的巨大衝擊,這種快速累積訊息的研究大趨勢,能給癌症研究帶來真正的透視?

二十世紀以來,生物學已從傳統上的敘述性科學,轉變為由假說推衍的實驗運作。伴隨而來地,認為藉由分別研究生物系統各組成部分,便可了解整個複雜體系的化約主義(reductionism),也就成為主流。因此,觀察的目的僅止於支持或推翻假說,純粹現象學觀察之為用,也就相對有限。

過去半個多世紀,分子與細胞生物學、免疫學、神經生物學及基因學等領域的革命,正是此一方法論的成功見證。對於病理機轉的了解, 比起五十年前的恣意揣想,也來的深入許多。

假說導向的研究目前面臨了威脅。許多人認為傳統的概念性工具,無法涵蓋由單一細胞到複雜有機體勃發的多樣生態體系,尤其近來的技術創新,更創生出一個全新的研究途徑。現在我的學生收集資料的速度,比起我在四十年前,要快上千倍甚至萬倍。

歷史的自然實驗(Natural Experiments of History)

歷史的自然實驗(Natural Experiments of History)
知識通訊評論第91期
Natural Experiments of History
編輯:傑德戴蒙 (Jared Diamond) 、羅賓森 (James A. Robinson)
出版社: Belknap , 2010 年 288 頁
定價: 29.95 美元

 

《歷史的自然實驗》是一本包羅萬象的小書,收錄了許多文章,倡議採用控制下的實驗方法,用以研究人類歷史、政治、文化、經濟與環境等諸多領域的混亂現況。本書展現了跨學門合作的多產益處,但也揭露了學界不同文化之間的隔閡。

擔任本書編輯的地理學家戴蒙與政治經濟學家羅賓森,確保文章長度一致,論證嚴謹。許多作者會以其區域比較研究的明晰解釋,探討重要的爭議話題,高談闊論卻少有結論。

複雜生命終能解?

複雜生命終能解?
知識通訊評論第91期

知道愈多,就會有更多謎團

半世紀前科學家的解構出生命基因,似乎開啟了一個瞭解生命的探究途徑,但十年前人類基因計畫草成之後,生醫研究者卻面對了更複雜難解的困局,雖然一些研究者是樂觀以對,但亦有了人類最終是否能瞭解生命的質疑。

不久之前,許多人認為生物學只是種純粹科學,一種探索、觀察與實驗的歷程;二十世紀初,愛因斯坦(Albert Einstein)與普朗克(Max Planck)尚在編寫數學等式,希望解開宇宙根本物理問題,一位生物學家已因如何控制狗流口水而獲頒諾貝爾獎。

人類於一九五三年發現DNA結構,從此掀起一波分子革命,使生物學更加的量化,也更受人尊敬,而且還試圖解開演化、疾病起源等種種事物的背後之謎。十年前草成的人類基因組序列則更進一步,協助科學家追蹤血統脈絡、分析演化印記,並找到疾病潛在分子基礎,讓診斷更加正確、治療更因人而異,基因組似已預示其能成為人類生物學的藍圖。

正式結果:猿類比猴子聰明

正式結果:猿類比猴子聰明
知識通訊評論第42期

靈長類智能測驗顯示:紅毛猩猩是我們人類最聰明的親戚

一項靈長類智商測驗指出,猿類號稱我們人類最聰明表親的美譽,實在沒錯。專家進行一連串研究,旨在定出各靈長類的聰明程度;研究結果加以分析後提出結論:紅毛猩猩跟黑猩猩算最有知識的,而猴子與狐猴則在智商榜上尾隨其後。

這次研究的成果,是人類以外靈長類整體認知能力的排行榜。以往的研究主題,只試著比較不同靈長類動物做特定任務時的能力,卻沒結合資料,做整體的智商測量。

抗憂鬱藥的異軍

抗憂鬱藥的異軍
知識通訊評論第42期

最近研究發現用迷幻藥K他命治療憂鬱,效果奇速。

學者指出, K他命(ketamine)這種「俱樂部濫用藥」也許是目前發現的最快發生效果的抗憂鬱劑。

美國國家心理健康研究院(US National Institute of Mental Health)一個團隊最近研究了十七位重度憂鬱症患者。普通的抗憂鬱劑與其他比較強的治療法(好比電擊療法)對這些人毫無效果,但是他們服用K他命之後,百分之七十一的人在隔天感覺情緒比較好,百分之三十五的人在一星期之後仍然感覺不錯。相較之下,沒有療效的安慰劑對患者完全沒有幫助。

學者說,最令人驚訝的是,有些病人服用K他命之後不到兩個小時,就覺得比較舒服。許多檢驗合格的抗憂鬱劑要花幾個星期才能見到療效。學者把研究成果發表在《精神病學總覽》(Archives of General Psychiatry)。

研究報告第一作者、國家心理健康研究院情緒與焦慮失調研究小組組長沙雷特
(Carlos Zarate)說:「對於研究憂鬱症的學者來說,彷彿總有一道無法突破的音障。現在我們似乎可以突破了,真是令人興奮。」

沙雷特與同事並不建議醫師馬上開始給病患服用K他命。老鼠吃多了K他命,會造成腦部受損。K他命對於人體健康的長期影響如何,還是未知。

以鼠為師 解開費洛蒙之謎

以鼠為師 解開費洛蒙之謎
知識通訊評論第42期

人類是否如動物一樣,受費洛蒙左右行為?最近在老鼠身上的發現,帶來了一些新的視野。

費洛蒙是否會在不知不覺間左右你我的行為,多年來一直是科學家爭辯的主題。也許是空氣裡的某種物質,讓那天的約會如此美好。也許研究老鼠,可以解答人類費洛蒙是否存在的謎題。

美國西雅圖弗雷德哈金森癌症研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)一組研究團隊已經證實,老鼠鼻腔內襯中某種蛋白質受器,也可能在人體中發揮作用。

學者都知道,一隻老鼠尿液裡的某種化學物質,會改變其他老鼠的社會或繁殖行為。這種化學物質,會與老鼠鼻腔特殊結構「犁鼻器」(vomeronasal organ)裡面的受器結合,產生作用。不過,由於人體中的這種犁鼻器已經毫無作用,費洛蒙對人類究竟有何影響,依然是學界爭論的焦點。

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