Top PDF 身體活動與老年大腦功能：功能性磁共振造影的研究回顧

另一方面，作業相關功能性磁共振造影（TB-fMRI）研究取向的橫斷式研究發現，心肺適能對 老年大腦前額葉區域功能活化有正面影響，顯示高心肺適能之老年人可增進執行功能相關腦區的 大腦活動。另外，在縱貫式研究回顧進一步顯示，高心肺適能不僅影響正常老年族群的大腦功能， 且該正面效益亦延伸至輕微認知障礙老年族群上。除了心肺適能訓練外，協調性訓練亦增加了大 腦功能與活化程度。綜合來說，老年族群不僅可透過心肺適能訓練，或不同身體適能改善老年大 腦功能。另外，對於已有認知障礙之族群，亦可透過身體活動而改善大腦功能，這結果有利將身 體活動作為認知復健課程之有利證據，我們建議政府單位或醫療院所可以倡導身體活動的訓練方 式做為針對神經性退化疾病族群非藥物的治療處方之一。近年始，行動學習裝置已受到各界許多 關注（李漢岳、楊介銘、宋曜廷，2017），若能結合身體活動與認知功能的相關設置，或許能視為 老年族群進行身體活動之額外輔助。

會議於美國檀香山市的 Convention Center 舉行，議程共分五天進行，開始第一天主要是 educational courses，也有一個許多腦功能研究者交換意見和經驗的場合。後續四天內的 Scientific Meetings 總共 涵蓋不同主題的 oral presentations session。每天自早上八點開始一個小時的「Morning workshop」，針 對各領域邀請傑出研究專家學者演講與進行座談，探討各種不同的腦功能研究領域和方法，每天都已 不同主題同時進行，雖然涵蓋很基礎的部分但是也會有很深入的探討。晨間的 session 結束後接下來會 議當中安排了幾場特別的演講，上午下午各一場的(Keynote Lectures，請到領域中相當資深的研究人員 主講，內容涵蓋現今較先進之研究現況，今年有談到大腦連結性與精神疾病的研究，利用高磁場觀察 皮質在構造上及功能上的結構。中間則是安排了 Oral sessions 和 post sessions，內容涵蓋各種腦功能主 題。。

Institute of Electronic Engineering, National Taiwan University 摘要 由於近年來 MRI 的硬體與成像技術不斷進步，使得影像資料快速大量的累積，且利用 MRI 擷取大腦在接受外界刺激及進行認知活動時的腦功能動態反應，經過分析處理後進而 探索人類大腦的活動，或定位出腦功能障礙的區域，即為功能性磁振造影（fMRI）之技術 也成為相當重要的研究。本研究的目的便為了統整這些大量的資料並利用它們。因此本研 究提供一套符合 fMRI 資料特性和網路架構的資料庫應用系統，透過網際網路應用程式，並 提供易於操作以及實用的使用者介面，以期能夠提供進一步的資訊給相關領域之使用者。

Keywords: autism, adolescent, language impairment, semantic priming 二、緣由與目的 自閉症是一種神經發展障礙，患者自 幼即有人際社會互動及口語和非口語的溝 通障礙（DSM, 1994），以神經心理和影像 學的方法研究患者腦功能是近年來熱門的 研究主題之一。過去十多年研究自閉症患 者的大腦結構，Cody 等人（2002）綜合 37 個磁振造影（MRI）報告，雖有研究方法 的缺點，但都發現腦體積增加的現象，值 得進一步研究行為變化和腦結構發展之長 期關係。近年來自閉症的功能性磁振造影

一般狀態下，質子自旋所產生之磁場極弱而不受到地球磁場（earth’s magnetic field）影響，其 方向亦為隨機分佈。當需取得磁共振造影影像時，磁共振造影儀首先形成一個強大的磁場（亦稱 靜態場 static field），使得原來自旋軸向隨機分布之質子，其自旋軸向與靜態場方向以固定的夾角 一致排列，並且自旋軸以此夾角繞著靜態場方向旋轉，稱為旋進（presession）。磁場強度係以特斯 拉（tesla, T）為測量單位（地球磁場之強度為萬分之一特斯拉），而磁共振造影儀一般可產生 1 特 斯拉（亦稱 1T）或以上的強大磁場，現在已有人體研究使用 7T 至 11T 的強度（Windischberger et al., 2010; Vedrine et al., 2008） ，而在動物試驗中甚至已使用至 14T 的強度（Gonzalez-Segura et al., 2011） 。 磁共振造影儀內有一個可產生無線電波（radio wave）的無線電發射器（radio frequency）。當 受到無線電波的介入（亦稱脈衝序列 pulse sequence）後，質子旋進的轉軸產生了一個與原方向 90 度排列的新狀態，此時所有質子旋進造成的淨磁場訊號變化可被無線電探測器接收，成為具有磁 共振信號（magnetic resonance signal, MR signal）的基本狀態。當無線電波關閉後，質子（或氫原 子）的旋進轉軸會再逐漸回到靜態場方向（此時亦稱為弛緩 relaxation），並產生能量的改變。磁共 振造影儀會反覆以無線電波持續重複上述的過程，並由周圍的探測器接收過程中能量的變化，再 搭配梯度磁場（gradient field）對旋進轉軸方向變化時造成的淨磁場訊號變化進行三度空間的編碼

Functional MRI is the technology utilizing intrinsic contrast agent (Oxy- vs. Deoxyhemoglobin) for the study of the perfusion changes during activation of specific brain r[r]

而教育部於 2006 年 12 月頒布「邁向高齡社會的老人教育政策白皮書」中，將老 人教育的施行視為全民教育，並揭示四大願景為：終身學習、健康快樂、自主尊 嚴、社會參與；而其最重要的施行意義則在於保障老人學習權益，使老人享有終 身學習的機會（黃富順、黃明月，2006）。但老化的過程是無法避免的事實，王 駿濠與蔡佳良（2009）研究指出老化是人生當中不可避免的過程，而老化會使生 物體的生理機能產生功能性的退化，注意力的降低、大腦組織的流失與退化、平 衡感變差等，而造成跌倒機率的上升，進而影響生活品質。全球性人口高齡化及 急速老化的結果使得各國的醫療經費大為提昇，世界性的老化現象，伴隨著老年 人缺乏身體活動及不良體適能之現象，乃是預測老年人失去獨立性（失能、及衰 弱）、罹患慢性病、甚至死亡的重要指標（李淑芳、王秀華，2009）。

並且在您的細心指導下，在這本論文上提供了許多方向及建議，讓我對神經語言學這門 學問更加的認識。另外，也非常謝謝曉蕙老師在我很沮喪及焦慮時，總會溫柔地給予給 我正面能量把我從低谷中拉起，讓我重拾信心繼續往上衝！非常謝謝曉蕙老師！此外， 感謝口委老師們，蘇席瑤教授及郭文瑞教授。謝謝老師們提供了很多的建議，讓此論文 可以更完整！另外，也感謝所有在我課堂上協助及鼓勵過我的教授們，陳純音教授、李 臻儀教授、謝妙玲教授、吳曉虹教授、林蕙珊教授、颯楊教授，謝謝您們的教導，讓我 認識語言學裡的不同領域。另外，也謝謝陳浩然教授在我碩士這段時期所提供的工讀機 會，讓我學習到了很多寶貴的經驗。

五、結論與未來展望 在論文中我們修正因呼吸而上下移動的資料，也提供較好的方法給使用者圈選皮 質，此外，我們透過電腦的協助可正確算出腎功能值，但是仍然有許多地方可以改進。 原本我們有每位病人腎臟三組縱切面的資料，因除了中間那面的資料比較清楚，其 他可能得不到腎臟的資訊，若我們找到好的影像處理技術以增加影像的清晰度，則可以 為腎臟建出粗略的立體圖，更精確推算整個腎功能值。

第一章 緒論 第一節 研究背景與動機 隨著科技的進步、網際網路蓬勃的發展，人們對於資訊科技的依賴也與日俱 增。企業為了提高的競爭力，紛紛投入資訊系統的開發，然而為了滿足使用者多 元的需求，資訊系統的開發已逐漸朝向大型化發展，使得軟體專案的開發活動越 來越為複雜與困難，因此許多專案無法成功完成開發。根據行政院主計處的調查 報告顯示，政府機構的資訊系統委外專案，約有六成專案曾經發生階段性驗證不 合格，並且無法有效改善，其中更有 26%因此宣告失敗(行政院主計處電子處理 資料中心，2009)。

以上的解釋中，有個疑點必須稍加留意。京劇鑼鼓實驗的結果與爵士鼓實驗的 結果，其差異不僅來自於受試者的音樂專業性，也來自於這兩種音樂的形式差異。 京劇鑼鼓實驗中所使用的刺激材料，為「起霸」的片段鑼鼓以及「大鑼抽頭轉小鑼 抽頭」；這些配合演員動作的音樂，速度並不固定，節奏可以自由反覆，要跟上這 種音樂的進行，比較需要認知上的監控。反之，爵士鼓音樂作為歌曲的伴奏，是速 度穩定且反覆次數固定的律動（groove） ，受試者一旦辨識出這是哪個鼓點，就可以 自行完成演練，不需要時時留意音樂刺激。京劇鑼鼓的節奏相對單純，但形式不固 定；爵士鼓音樂的節奏複雜，但形式固定。這或許也造成了京劇鑼鼓實驗中前運動 皮質活化較強，而爵士鼓實驗中右側聽覺皮質活化較強的現象，此現象應該跟樂種 特性有關，不盡然是專家效應的結果。筆者認為，輔助運動區的活化程度比較能反 映生手與熟手的差別，此一推測奠基於過去許多有關學習的研究，包括序列學習 (Alario et al., 2006; Cavina-Pratesi et al., 2006; Kennerley et al., 2004; Nakamura et al., 1998)與節奏學習(Ramnani and Passingham, 2001)。

三﹑研究方法與程序： 受試地點為國立臺灣大學校總區電機系舊館一樓之磁振造影實驗室，即您 目前所在之位置，實驗的進行主要由本研究室的人員向您說明，fMRI 儀器操 作的部分會由磁振造影實驗室的專業儀器操作人員協助。您進入 fMRI 儀器 後，前 20 分鐘為儀器調整，您可以閉眼休息，不需要進行任何作業；而後實 驗操作人員將會告知您即將開始進行 fMRI 實驗，此階段約 20 分鐘，請您依照 耳機所播放的指示音翻閱題本，並進行觀看、想像或畫圖；完成 fMRI 實驗出 來後，需請您在您所畫的內容加上簡單的文字說明。您作答的內容將匿名處 理，且只供研究使用。實驗全程總花費時間約為一個小時。本研究預計招募研 究參與者約 30 位。

All the subjects received the Fullerton Advanced Balance Tests and the functional fitness tests which include chair standing test, arm curling test, 2-min stepping test, chair sit-and-re[r]

屏東教大體育第十三期 以磁振造影(MRI)評估運動狀態下的左心室構造功能 12 上是一日千里，藉由高科技醫學儀器 MRI 的輔助，可進一步探索人體內部組織，而整 理目前運動醫學與心臟功能及構造的相關文獻後發現，大部份的實驗設計採一次測驗為 主，亦即橫向的測試研究，而受試者也均以臨床上的病患為多，較少以運動訓練介入的 方式及以健康受試者為研究對象來探討縱貫性的介入效果。

由前面所說的研究方法及工作項目可 以看出，在整個計畫過程中，參與人員從最 基礎的原理、技術、應用、交流、整合等過 程，學習了其他學門的專長，以補其本身的 不足，也同時擴展了研究的視野，並學習了 新的分析方式，除了熟悉各種統計方法來進 行影像與信號分析外，在實驗方面，從功能 性核磁共振的理論、PET 信號、生理訊號的 獲得、認知科學實驗結果的比較等各個環節 中參數的意義，到進一步對大腦血流量與神 經電氣活動相關性的了解，以致於腦部心智 活動的機制等等都可獲得充分的認識。不僅 為未來國內醫學影像與大腦功能研究的領域 提供了基礎實驗人才的訓練，更對資源的整 合起了示範性的作用。

2 反應抑制與工作記憶為代表) 較差的參與者可能會有較大的提升效果，對於本身已有較 高執行功能水準的參與者效益可能較小，但此研究發現僅適用於急性有氧運動研究。 過去急性運動與認知功能相關研究以有氧運動作為介入模式 (Chang, Labban, Gapin, & Etnier, 2012; Lambourne & Tomporowski, 2010) ，以阻力運動作為介入模式的研 究較少，待釐清的議題也較多，故值得做進一步了解，尤其是許多研究已支持阻力運動 在健康促進上能帶來多面向的健康效益 (Williams et al., 2007) 。Chang 等的系列性研究 (Chang & Etnier, 2009; Chang, Chu, Chen, & Wang, 2011; Chang, Tsai, Huang, Wang, & Chu, 2014) 是少數聚焦於急性阻力運動與認知功能之關係的研究。該系列性研究發現透過單 次中等強度的阻力運動能提升年輕、中年或中老年混合參與者的認知功能表現，尤其對 需要較多執行功能涉入的心智歷程有顯著的提升效果。雖然上述系列性研究使我們對急 性阻力運動的效益有相當程度的了解，但仍有許多待釐清的議題。其中，急性阻力運動 對 65 歲以上「高齡者」族群之執行功能的效益至今仍不明確，過去研究以招募年輕人 或中年人為主，老年人僅佔少數，故急性阻力運動對執行功能的提升效果是否適用於老 年族群仍有待進一步證實。

主持人：李旺祚 台大醫學院小兒科 E-mail: wtlee@tpts5.seed.net.tw 一、中文摘要 粒線體功能異常會引起許多不同年齡層的神 經病變。最近的研究顯示，抑制興奮性氨基酸的釋 放和施予 NMDA 受體的拮抗物，都會減輕粒線體毒 物引起的腦病變。在本計畫中，我們以粒線體呼吸 鏈複合體 II 的抑制劑(3-Nitropropionic acid, 3-NP，15mg/kg)為實驗藥物，連續注射於八週大的 Sprague-Dawley 株鼠(n=10)五天，並於第六天以磁 共振影像(MRI)和質譜( 1 H NMR spectroscopy)來評 估其系列的變化。結果發現 Sprague-Dawley 株鼠注 射 3-NP 後，會產生紋狀體和海馬迴的病變，並出 現特別的行為變化，這種變化與組織學上的變化一 致 。 若 接 受 MK-801(2mg/kg) 和 Lamotrigine (10mg/kg 和 20mg/kg)的注射，腦病變則明顯改 善，並且行為的變化也消失；磁共振質譜上的變化 則可看到治療後原先 NAA 的降低也減輕，並且 Lactate 的昇高也消失。整體而言，在治療的藥物 中 lamotrigine(20mg/kg)較 lamotrigine(10mg/kg) 和 MK-801 能 提 供 更 好 的 保 護 作 用 。 由 於 lamotrigine 的副作用較少，因此更有臨床運用的 價值，值得未來更進一步的研究。

We used descriptive analyses to study the sequential hierarchical relationship of the three disability domains , curve estimations to study the relationship between the [r]

Hazlewood & Chaiken, 1990)，來源可信度隱含正確性 (e.g., Chaiken & Maheswaran, 1994)。 本研究進一步認為若個體傾向採取簡則式思考的資訊處理模式時，其在評估產品時會較 重視與產品功能表現非直接相關的資訊，而因為採取簡則式思考的個體的判斷基礎，大多是 根據過去經驗、刻板印象或月暈效果這類簡易途徑，所以推論採簡則式思考者，其大腦比較 活躍的區塊應該還是會在大腦皮質的部份，但可能特別與記憶相關。在消費者研究中，品牌 名稱、價格及來源國等經常被視為一項認知簡則，消費者會認為知名品牌有較好的聲譽，其 所生產之產品應有較佳之品質 (Maheswaran et al., 1992)；又如，來源國亦代表某種產品品質 的訊息。這也表示，HSM 所指的簡則式處理並非情緒性的反應，只是簡單的快速處理，但可 能還是理性的反應。據此，本研究提出以下假說：

真的很謝謝儷蓉老師讓我看見新的世界，這些點滴在畢業以後我都不會忘記的。感謝兩 位口試委員陳喬男老師與李冠逸老師，在這獨特的研究領域上，盡所有一切知識給予建 議，讓學生的論文更加完整，深深的感謝兩位口試委員的幫助。 謝謝最給力的研究夥伴-戴世婷，她與我進行同一個研究，我們一同經歷許多我們 從未涉入的領域還有來回兩小時的車程，先是在景慶社區帶領高齡者踏步運動，接著是 在新莊瓊泰活動中心進行輕型認知障礙患者的實驗研究，我們每天都要想接下來要帶什 麼動作、接下來要做什麼、明天要幾點集合、明天要吃啥早餐…等等一大堆事情，回想 起來真的蠻辛苦的，但似乎也成就我們倆許多以前從未有的經驗，然而我能完成論文，