專案Bio-CP 閱讀更多

背景

專案Bio-CP的目標是進一步了解意識知覺與低階生物功能的關聯性

從30年前開始意識領域的科學研究,「意識的神經基礎」是其中一個重要概念。主要是研究與意識有關的神經機制。根據假設,釐清關聯性能引領我們了解意識如何運作。而其中一個方法是比較刺激被有意識地知覺到與沒有被知覺到時的大腦活動差異。

很遺憾,大腦不單是抽象的機器,它的功能也不僅來自神經電活動。在這些假設下,我們相信有更多基礎生物歷程會決定我們的意識知覺。我們想要區辨哪些歷程能影響意識。

精確來說,我們對兩個方面有興趣—基因和腸腦軸。也就是說,我們想知道「基因和意識知覺的關係」和「腸道菌和意識知覺的關係」。

近年來,有越來越多證據顯示基因只決定某些高階性狀的一部分。這代表基因不會決定我們的命運。另一方面,幾乎所有人相信先後天條件(以及兩者的交互作用)會決定我們的性狀。然而,已知基因會決定我們的各種性狀,但是否也會影響意識呢?會不會兩個人看到的黃色相近是因為基因?兩人會不會因為基因差異有不同的知覺域?我們想做實驗來嘗試回答這些問題。

我們會怎麼做呢?研究會建立在個體差異上。不同人會以某種不同的方式知覺世界,而這會反映在一些意識知覺相關的任務上。舉例來說,某些人會有比較大的工作記憶容量(暫時保存資訊或拿來立即運用的記憶,類似電腦的記憶體)。

我們會嘗試連結這些個體差異與基因資訊。

人與人之間的基因高度相似,但仍有些許差異。精確來說,不同人有不同的單核苷酸多態性(SNPs)樣式。這代表不同人在DNA上特定位置有不同的密碼子。這個獨特樣式有很多功用,例如讓警察利用血液樣本找到嫌犯

我們想要連結在意識知覺實驗(我們稱為-實驗示例)下SNPs樣式和個體差異的關聯性。為了達成這個目標,每個專案Bio-CP的受試者會接受幾個標準意識知覺測試。我們會測量你的意識知覺兩次,分別在fMRI和EEG下。每段實驗約耗費3小時。

此外,我們需要您提供血液樣本到臺灣人體生物資料庫。臺灣人體生物資料庫是臺灣政府的國立機構。它收集臺灣人民的血液樣本,分析每個人的SNPs樣式,並提供資料(匿名)給全臺灣的研究者作為研究使用,例如研究身體病況(像肥胖)和SNPs樣式的關係。臺灣人體生物資料庫會提供你的SNPs樣式給我們和其他研究者。注意在所有情況下,這都不會侵犯你的隱私。臺灣人體生物資料庫和我們在每次捐贈時都會匿名,這代表沒有人能透過你捐贈的血液樣本辨識或連結你和你的SNPs樣式。血液捐贈會在臺灣人體生物資料庫捐贈中心,專業人員會用注射器和針筒從手部靜脈採集血液樣本(幾毫升)。我們會陪你到血液樣本的捐贈地點

第二個我們有興趣的部分是腦和腸之間的關係,近年來科學家發現腸道內的微生物(主要是細菌)會影響大腦。舉例來說,他們會影響我們的壓力。但它們也會影響我們的知覺嗎?截至今日,大多研究使用動物,而非人類。而我們想釐清他們是否影響,因此我們需要您提供糞便樣本。我們會分析您糞便內的細菌和您在意識知覺任務表現的關聯性。你會拿到捐贈用盒來捐贈糞便。在閒暇時間,將正常的糞便樣本(也就是在正常的腸道活動下)裝進盒內並寄到台大醫院。我們會從糞便樣本內提取細菌並用基因序列辨識其品種。捐贈用的糞便需要在低溫下運送。你可以在7-11寄送低溫樣本。和生物資料庫一樣,隱私為第一要務,我們會確保你的糞便樣本無法連結到你。

還有一點是找到關聯性還不夠,我們想知道基因或腸道菌與知覺意識是否有因果關係。為此,我們還想使用兩種技術。因此,部分受試者會被邀請去進行額外的兩節實驗。我們會在臺北醫學大學做這兩節實驗。你會在那裡再次進行相同的5個實驗示例。第一節實驗中,會用重複性穿顱磁刺激(rTMS)來影響你意識知覺的表現。rTMS是一項用外加磁場刺激腦部的技術,而這個磁場會稍微改變大腦活動。我們會嘗試找出這些改變和基因(或腸道菌)資料之間的關聯性。第二節實驗則會用經顱直流電刺激(tDCS)。這項技術會讓低電壓電流穿過腦部,電流會影響大腦活動。同樣地,我們會紀錄tDCS前後意識知覺表現的變化並找出和基因(或腸道菌)資料之間的關聯性。rTMS和tDCS都是發展成熟的技術且沒有醫療風險。

總結來說,你需要(一)接受五項意識知覺測試二或四次(二)提供血液樣本(三)提供糞便樣本

最後我們要強調的是,儘管這個實驗的時程很趕,但您有隨時退出的權利(除非研究已經發表)。在任何情況下,您都不會受到任何處罰


詳情: Yaron Caspi, 國立臺灣大學心理學系, 傳送訊息 , 02-6633-4463