2021年9月21日 星期二

雙語越早學越好?閱讀障礙、注意力缺失是哪裡卡關?大腦電波來解答!

 

OzawaBrahms “Symphony No.2”

https://www.youtube.com/watch?v=wG5Zl3uS2r0

【摘要2021.9.21..自由 研之有物】每個孩子都是父母心中的寶貝,但在學校裡,閱讀障礙孩童過動兒可能出現成績低落、學習不專注,大腦研究可以幫助我們釐清背後的成因嗎?

答案是肯定的,「研之有物」專訪中研院語言研究所李佳穎研究員,她的專長為神經語言學,透過腦造影技術探討大腦與語言處理的關係。腦波研究如何幫助我們,了解語言處理歷程以及其與認知發展的關係呢?聽聽李佳穎怎麼說!

語言,是人類溝通、學習和知識傳承的基礎,但我們如何從牙牙學語到熟悉多種語言呢?英文有子音、母音,中文也有不同聲調,大腦怎麼區別不同語音?這些是「神經語言學」的內容,也是中研院「大腦與語言實驗室」的研究重心。

李佳穎研究團隊透過大腦的腦波反應,試圖解鎖大腦與語言處理的奧秘關係,希望進一步找出影響孩童閱讀發展與注意力障礙的關鍵機制。「腦波的研究已經一百多年。」李佳穎將腦波原理娓娓道來,「大腦由很多神經元組成,這些神經元透過神經傳導物質及電的作用,相互溝通訊息。」

想要研究大腦如何處理語言,一般不能直接把探針插在人的神經元做侵入式量測。受試者會戴上多個電極的帽子,從頭皮上以非侵入式、不影響大腦運作的方式量測。腦波觀測就像量測心電圖一樣,至少有兩個電極放在大腦頭皮上,便能量測到隨著時間的電位變化,也就是腦波圖(EEG, Electroencephalogram,以下簡稱腦波)。人類在專注、放鬆、睡眠等不同的狀態下,腦波會呈現出不同的頻率組合。

在研究與臨床上,腦波圖也常被用來計算「事件相關電位」(Event related potential, ERP),了解特定事件(例如認知、語音知覺或閱讀等)是否能誘發出特定的腦波型態。例如,「新生兒聽力篩檢」就是常見的聽覺事件 ERP 臨床應用。透過量測新生兒接收聲音刺激後 10 毫秒內的腦波反應,就可以知道寶寶大腦的聽覺反應是否正常,有無聽損。檢查的過程中,小嬰孩不需要有行為反應,睡覺也沒關係。

腦波,不僅可用來解答語言或認知歷程的基本問題,也可應用在臨床或教育上。從量測到的事件誘發電位,科學家只要知道1.電位振幅強度、2.波峰發生時間點以及3.在頭皮上分布的狀態,這三個重要資訊,就可以像氣象局預估地震震央一樣,透過數學模型推估神經元活化的起源(generator),解答語言與認知歷程的問題。

李佳穎團隊解開閱讀障礙與注意力缺損之間的關係,即是使用:聽覺事件相關的腦波 MMN(不匹配負向波,Mismatch negativity)。MMN 是什麼呢?它是大腦偵測到聽覺刺激改變時,會自動產生的電位變化。試著想像,當你聽到高昂尖叫、低頻狂吼,是不是會有不同感覺?腦波反應也是。當大腦偵測到不同頻率的聲音變化頻率差異越大,引發的 MMN 負向振幅就會越大,電位變化的時間點也越早。

MMN 可以發揮什麼關鍵功能?MMN 振幅大小和發生時間點,能反應出人類對聽覺差異的自動感知區辨能力。

此外,紀錄 MMN 腦波資料時,受測者只需要被動地聆聽,不須對聽覺刺激進行任何行為判斷,因此這個腦波指標很適合用來測試無法配合指令要求的族群,像是嬰幼兒、特殊疾病的族群。目前, MMN 被廣泛用在嬰幼兒語音知覺發展的研究,而且研究已發現,從嬰幼兒的語音發展及語音知覺表現,可以有效預測這些孩子日後的閱讀能力!

芬蘭曾有一項知名研究,研究者想知道:不同母語的嬰兒,語音區辨力有什麼不同?研究者以芬蘭與愛沙尼亞的嬰兒來做比較,觀測他們聽到不同語音時的 MMN 腦波振幅,判斷嬰兒對愛沙尼亞語特有母音 [õ] 的辨別能力。結果發現,芬蘭嬰兒在 6 個月大時,雖然生活中不會聽到這個母音 [õ],仍對它有很好的辨別力。但到了 12 個月大,芬蘭嬰兒對於非母語 [õ] 的辨別敏感度就顯著降低了!這項研究顯示:

即使不是母語會出現的音素,孩子都有與生俱來的辨識力,但這種天賦會逐漸「關上門」。隨著語言學習的過程,我們對母語中不存在的音素會漸漸失去敏感度。

每種語言具有不同的語音特徵,因此李佳穎實驗室近年也運用 MMN,探討中文母語者的語音知覺發展,以及檢驗語音改變時的 MMN 與中文閱讀能力的關係。以中文聲調為例,幼童或初學中文做第二語言的外國人,常常分不清楚二、三聲。這是因為二、三聲調的物理屬性(不論是起始頻率或隨時間變化的基頻),比一、三聲的差異來得小。研究團隊也以一三聲、二三聲的 MMN ,觀測不同受試對象的腦波反應。

李佳穎首先以大學生做實驗。比起一、三聲調變化,成年受試者在二、三聲差異變化時引發的 MMN 振幅較小,發生時間也比較晚,表示成人大腦能順利區辨這些聲調。

不過,對於小學一年級和二年級的孩子,一、三聲調 MMN 負向振幅很大,二、三聲調的 MMN 卻是一個正波,顯示他們對二、三聲還沒有自動區辨能力,一直要到五年級後才穩定下來。

此外,識字量越高的孩子,所測得二、三聲調的 MMN 振幅越負──代表識字量越高,對聲調的敏感度越高。

兩者在一、三聲調的 MNN 差別不大。但對於二、三聲就有差別,閱讀障礙兒童的振幅在 200 毫秒之前幾乎是正波,這顯示他們的聲調敏感度較不好。

研究團隊再針對閱讀障礙的孩子做量測。結果發現,閱讀障礙孩子的 MMN 反應和低年級孩子類似,對二、三聲的 MMN 反應不敏感。這和過去認為,他們是因為看文字、視覺區辨有困難而產生閱讀障礙,有些不同!閱讀障礙孩子對聲調的敏感度較弱,若用語音來學習文字可能容易卡關。

實驗結果找出了閱讀障礙的學習關鍵,有助於未來鑑別或幫助閱讀有困難的學童。李佳穎表示,從這些研究發現可知,MMN 能反映大腦對語音的敏感度,並且與閱讀發展息息相關。

學習障礙的孩子裡,除了閱讀障礙、語言障礙,另一個常見的狀況是:注意力缺失。許多過動症(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)的孩子,因為注意力不足,常常會伴隨著學習困難;但閱讀障礙兒童跟不上進度,往往也難專注。因此,老師或家長在兩者評估上經常遇到困難。

問:從語言學研究,建議讓孩子越早學雙語越好嗎?

答:全世界的子音和母音有 600 多個,可是每一個語言大約只用到 30 50 個語音。我們的大腦神經元在出生後會不斷蓬勃發展,神經元之間的連結也會隨著經驗連結,持續開闢出新道路;但同時,沒有經驗或不需要的神經元也會被修剪掉。

前面提到的芬蘭研究,嬰兒一開始對任何語音差異都能區辨或偵測,但是透過神經網絡(neural network)的學習後,反而逐漸喪失這種能力。這種例子很常見,就像許多講台語的長輩分不出國語的「發生」和「花生」,因為台語沒有ㄈ、ㄏ;日語母語者無法區分 rl;我們學英文也有極限。這些例子,都是因為大腦將用不到的神經連結修剪掉,也就是大腦可塑性

因此可以提早讓孩童在自然環境中接觸語言,累積經驗值口語詞彙是閱讀能力的根基,不管第一或第二語言,都不用急著讓孩童學習文字。還沒上學之前,家長可以透過講故事,累積孩童的語音敏感度與詞彙量,作為未來閱讀發展的根基

如果要強調第二語言,也可以在遊戲、自然互動中建立語感,不用一開始就教閃卡、背單字、寫字,因為書寫涉及視、知覺和動作的協調,也與小肌肉發展有關,不必過早介入教導

問:對閱讀障礙孩童的家長,有什麼建議?

答:語言的傳遞有聽、說、讀和寫。文字的發展,讓訊息有不同的溝通模式,也加速了知識傳承。但對閱讀障礙的孩子來說,以文字做為獲取知識的媒介是較困難的。

知識不一定只能透過文字傳播。如果孩子在文字形式的吸收有困難,也可以採用有聲或多媒體等方式來學習或評量,建立信心。他們閱讀能力的發展斜率或許比一般孩子緩慢,但還是會進步。如果因為經常失敗而扼殺了興趣和動機,反而更不利於小孩的學習發展。上學不只是為了學習文字、閱讀能力,而是幫助孩子獲取知識

閱讀障礙不代表不能學習,更不代表人生是黑白的!許多優秀的人都有閱讀障礙,例如知名歌手蕭敬騰、新加坡前總統李光耀,都是好例子。我們語言與大腦實驗室也做了好幾組遊戲,希望透過不同的形式,幫助學習困難的孩子,從互動遊戲來累積語言經驗。像是 「注音冒險王」,已經上架 Google iOS 平台提供下載。

問:為什麼會從語言學研究,發展到教育應用?

答:我原本研究非常基礎的腦神經科學,最大的研究動力是為了滿足學術上的好奇心,原先沒想過會投入臨床或教育方面的應用。過去,我找了一些閱讀學習困難的孩子當受試者,家長報名很踴躍,因為他們很想知道:孩子究竟怎麼了?我該怎麼幫他?每次實驗後,父母都很關心能為孩子做些什麼。但我發現:我根本沒辦法幫助他們,他們只是來幫我做實驗!

2021年9月20日 星期一

教育部應攜手教育產業界推動國際教育普及化

 

Prokofiev: Romeo and Juliet, No 13 Dance of the Knights (Valery Gergiev, LSO)

https://www.youtube.com/watch?v=Z_hOR50u7ek

【摘要2021.9.20..自由 吳爾夫】2030雙語國家政策在今年九月份各級學校開學之後積極的推動。高中端以50所雙語實驗班為主力,搭配40餘所獲選的種子學校,共計近100所的全國高中餐與雙語國家政策的「起手式」就是推動跨國(姐妹校)視訊學習與交流計畫,擴大與國外學校交流, 建立校對校互惠機制。

同時,國中小的國際教育則依照「補助公立國民中小學校與國外姊妹校互惠機制實施計畫」今年度將補助70所公立國民中小學校,以網路視訊方式進行姊妹校交流。換言之,全國三千六百餘所的公立中小學近5%(約170所)的學校將在本年度同步進行與全世界62個選定的國家跨國交流。

數年來,筆者協助中南部各級學校進行超過30場中小學跨國視訊所得到的經驗,除了各國時差問題的限制之外,相關計畫辦法若能納入民間產業機構協力推動,對於兩國兩校建立「互惠機制」下的交流才能實質的提升。

不可諱言地,這170餘所規劃中的中小學集中交流的國外學校,不外乎是以美國、英國、加拿大以及澳洲與紐西蘭為主。有別於國教署101年頒布「補助推動國際教育經費作業要點」並於109年修訂的所謂國際教育2.0的要點修訂,本次外國姊妹校的限定在英語系國家,我們就是要搭配雙語國家政策的推動。然而若談到線上視訊同步面對著各國時差問題要如何達到兩國兩校的「互惠交流」顯然有不少的學校目前已面臨了執行上的難題。

首先,以美洲各國以及英國為例,台灣與這些國家的時差812小時不等,要學生同步視訊的時間,往往有一個學校必須摸黑上線才有可能達成,每辦一場視訊活動都需要非常龐大的專業資源,這將對學校在人力資源的分配上形成極大的挑戰。

教育部若能採納產學合作的可能性,納入相關產業專家協助聯繫、流程規劃以及文書往返作業,讓學校主責交流課程內容。學校能量分配有限,哪裡還談得上課程交流互惠。

此外,上述英語系國家在以往都以英文學習以及教育產業為主要的互動方式。講白話一點,我們需要高品質的英文學習,而他們順理成章的透過在台灣的相關機構提供平台進而形成一個英文教育產業鏈。

中等學校以下,換句話說,外國學校進入台灣首先接觸的是代辦仲介(agent),這其中有些代辦機構統整了英文教學、課程規劃、國際教育實體參訪、辦理教育展、過濾國外優質學校、協助台灣學校建立國際化的架構等。任何一所這樣的民間機構立即可以協助各級學校辦理各項國際化的準備工作,讓公立學校專注在雙語教育課程內容的制定與推展上將會更見成效。

110年國際教育2.0版納入170餘所公立國中小推動校對校交流,看著政府以及學校端的用心推展,但是目前來看有些執行面衝突的問題已然浮現。讓國教署重新盤點可以協力的民間資源,即納入長期從事國際教育的民間機構協助建立外國學校資料庫,並配合學校整合交流活動。

我們期待唯有匯集台灣產官學的龐大能量,我們才有足夠的資源讓國際教育從今年只有5%的學校真正普及化到每所學校。(雲林縣國際教育促進會 執行長)

 

2021年9月15日 星期三

科學家首次發現 西伯利亞冷杉含有「長生不老藥」

Mozart's Piano Concerto No 15 in B flat, K450 - Yeol Eum Son

https://www.youtube.com/watch?v=z2i8RDc1qpI

【摘要2021.9.15..聯合報】俄羅斯衛星通訊社報導,科學家首次證明,從西伯利亞冷杉樹根和樹幹提取的萜烯,能啟動人體內的自噬過程,也就是清除細胞垃圾的過程,達到延年益壽的效果。

自噬,是一種清除活細胞廢物的自然機制。透過這種機制,細胞中的不必要成分,如受損的蛋白質分子和細胞器,以及病毒,被降解成營養物質。因此,通過自噬過程,機體得到淨化,似乎變年輕了。

俄羅斯公司Initium Pharm和俄羅斯科學院恩格爾哈特分子生物學研究所的科學家,在2021年進行的實驗表明,西伯利亞冷杉萜烯能夠快速、安全地在人體細胞中啟動自噬。

Initium Pharm科學計畫負責人法尼雅.馬加諾娃說,現在,要通過自噬使整個身體的細胞「變年輕」,無需忍受艱苦的運動和飢餓,只要在食物中添加一點植物萜烯就夠了。她說:「我們正在跨過發明『長生不老藥』的門檻,植物萜烯將大大延長人類的壽命。」研究論文發表在國際科學雜誌「衰老」9月號。

讓長者遠離肌少症 營養師提供5點建議【摘要2021.9.15..自由】隨著近年來台灣人口老化,「肌少症」成為熱門的高齡議題之一。疫情期間許多長者不敢出門,運動量嚴重不足,對此,營養師提醒,長者應攝取足夠熱量及蛋白質,適度運動,防止肌肉量下降。

營養師宋明樺指出,根據統計,台灣65歲以上男性長者,平均每5人就有一人罹患肌少症;女性長者平均每6人就有1人。60歲以後,人體肌肉質量會以每年1-2%的速度流失,肌肉強度以1.5-3%下降,流失部位多為下肢肌肉群,影響高齡者的身體功能表現。

肌少症會導致肌肉量減少及肌肉功能下降,更會造成日後虛弱、跌倒或骨折等失能情形發生,連帶影響身心靈狀態,嚴重必須住院治療,甚至導致死亡。為此,宋明樺提供以下5點飲食及生活建議,讓長者遠離肌少症:

均衡飲食,並攝取足夠熱量及優質蛋白質

男性長輩每天至少要攝取1400-1600卡的熱量,女性長輩要1200-1400卡,以防攝取的蛋白質轉換成熱量被消耗掉。例如:體重60公斤的長者最好每天吃7份的豆魚蛋肉類食物,而動物性蛋白質吸收率比植物性蛋白質好,所以來源以動物性蛋白質為優先,吃素的長輩則盡量以奶蛋素或奶素為主。

選擇適口性高的食物,必要時補充特殊營養品。

長輩牙口狀況不佳時,要多注意食材本身大小、軟硬,也要避免都是泥狀、糊狀或攪打後的食物。若長輩咀嚼、吞嚥能力較差,體重失衡異常(持續下降)或飲食攝取量不足建議熱量與蛋白質量6成,可考慮採用特殊營養品來輔助調理。

足夠維生素D、維生素B

維生素D可幫助鈣質吸收直接影響肌肉收縮、功能及強度,建議長者適時到戶外曬太陽,每次10-15分鐘,多吃乾菇類、多脂魚類,如鯖魚、秋刀魚、鮭魚、沙丁魚,也能間接補充維生素D。另外,多補充其他營養素,如維生素B群,促進肌肉合成效果更好

適度運動

有氧運動和阻力運動能協助預防肌少症,有氧運動如走路、慢跑、騎腳踏車、登山、游泳等;阻力運動如坐著抬腳、彈力帶、握力球、舉啞鈴等,建議每週3-5次,每日30分鐘以上,過往無運動習慣者,可依照自身適應力逐漸增加運動量。

睡眠充足

睡眠有助於分泌生長激素,刺激身體製造肌肉,也可維護骨質健康,減少骨質疏鬆的風險。

PS

1.          65歲老年之前,應該學習一技之長、培養專業素養。

2.          老年人應該每日閱讀報紙,注意時事,關心社會公益與公德。

3.          老年人應該每日快走40分鐘;三餐營養均衡、享受乾淨的陽光、空氣、水。。

4.          老年人應該參與社會上各種公益活動、公益性社團組織。

5.          老年人應該站著學繪畫、樂器,組樂團、畫社、讀書會。