我們想讓你知道的是
DMN是「沒在做有意識的活動時也在運作」的大腦基本迴路。實際上,腦是一種就算我們不做任何事情發呆時,也會不斷運作的特殊器官。
文:李時炯
腦的暗能量:DMN
腦雖然小,卻是非常消耗能量的器官,這是眾所皆知的事。
華盛頓大學醫學院的馬庫斯.賴希勒(Marcus Raichle)教授發現,腦內有一個區域特別浪費能量,那就是名為DMN(Default Mode Network,預設模式網路,發呆或做白日夢時會變得活躍的區域)的特殊神經迴路。
DMN是「沒在做有意識的活動時也在運作」的大腦基本迴路。實際上,腦是一種就算我們不做任何事情發呆時,也會不斷運作的特殊器官。
各位想想看,就算我們的身體在休息,腦袋裡還是會有各種想法浮現又消失,那些想法可能是無可奈何的過去,也有可能是對未來的擔心。我們甚至會在需要去除心中雜念的冥想時,讓各種想法出現又消失。
研究結果指出,就算是一整天都認真工作的人,DMN處理的事同樣占了腦一整天所做的事的一半以上。
按常理來說,各位應該無法輕易接受「腦竟然連休息時都在活動」這個事實。1995年,當紐澤西理工學院生物工程學教授巴拉特.畢斯瓦(Bharat Biswal)第一次提出這個主張時,沒有人仔細聽他的話。一直到2001年,當馬庫斯.賴希勒教授提出「DMN概念」時,這個事實才開始受到學會的矚目。兩年後,史丹佛大學神經科學學者麥可.格雷希斯(Michael Greicius)提出了確鑿的證據,並以腦科學的方式證明了這個事實,因而引起了巨大的反響。在這之後,眾多學者們也陸續發表了無數篇研究論文。
不過,重要的是DMN消耗的能量。根據研究顯示,DMN消耗的能量足足占全腦所消耗能量的60~80%。而當我們有意識地去做某件事時,我們所需要的能量只多了5%。這個事實真的很令人驚訝。DMN簡直把能量都浪費在沒有意義的事情上了。此外,我們也可以說這證明了腦疲勞真正的原因出在DMN。發現了DMN的馬庫斯.賴希勒教授借用了天文學用語,將這種現象取名為「腦的暗能量」。
從能量浪費者變身為具有創造力的天才
但是,最近的研究結果卻陸續顯示,DMN並非只會單純浪費能量,它也提供許多正面功能。舉例來說,我們深夜躺在床上的時候,會整理今天的經歷和思緒,並煩惱明天要做什麼才好。
有時候,我們明明抱著難題與苦惱入睡,但隔天早上起來,昨天的問題卻早已迎刃而解。專家們稱這種現象為「sleep on it」,這是個有趣的科學說法,意思是「在問題上面睡覺吧,那麼問題就會解決」。只是睡了一覺而已,原本想破頭也想不出答案的問題卻「自動」解開了,這是腦在晚上也運作著的關鍵證據,而這也意味著DMN不是能量浪費者,相反地,它在我們做具有創造性的事情時扮演著重要的角色。
天才大多過著孤獨的生活也是有理由的。因為我們必須要自己一個人,DMN才能自由地進行各種活動,並在腦中的記憶倉庫裡做出各種組合。
腦內長期保管著許多資訊、知識、經驗、記憶等東西,因此就宛如熔爐般,流動性非常高。記憶和資訊並不會原原本本地被存下來,而是會不斷地被編輯,有時候甚至會被儲存成與最初的記憶完全不同的記憶。在那個過程中,原本的資訊和記憶會與各種東西結合,組合出具有全新意義的東西。在腦科學,我們稱這種現象為「心智游移」(mind wandering),意思是「不斷游移的心」。由於我們會在這個時候想到絕妙的想法,因此學術界認為DMN與創造力有非常密切的關係。
在這裡,讓我站在腦科學的角度,為讀者說明DMN是如何執行具有高度創造性的工作。如同下圖所示,DMN並不會單獨運作,它會與其他兩個重要的迴路一起運作。
隨著腦科學日益發達,有許多研究報告指出,人越是動腦,腦內特定區域的血流會增加與活化。但是,腦本身的構造複雜,比起只有特定部位單獨活化,相關的迴路也會跟著一起運作。
DMN也一樣。DMN與其他神經網路,例如SN(Salience Network)和CEN(Central Executive Network)關係緊密。
SN是一種為了消除腦疲勞與恢復,與DMN有關聯的迴路。SN會在感知到內部及外部的資訊後,轉換(切換ON與OFF信號)成DMN或CEN,並且會提高同理心。CEN則扮演著工作記憶(working memory)的角色,它同時是一種會調整人類最高階段的思考、感情、行動等的迴路,它會計畫該做的事、下決策,並為了那件事集中注意力。

如果用棒球比喻,SN是總教練,CEN是一流打擊手,DMN是三流打擊手。
這三個迴路都在腦的最高司令部「前額葉皮質」。雖然這三個迴路所在的區域彼此分開、各自扮演著重要的角色,卻又同時具有密切的關係。它們會互相牽制、推動彼此,保持細膩的平衡。我們稱之為「大規模大腦網路」(Large Scale Brain Network)。
控制DMN的最佳方法
隨著DMN被發現,我們知道了現代人的腦24小時都是ON的狀態。那麼,我們要怎麼切換成OFF狀態,取得休息呢?
最簡單的方法是利用額葉的轉換迴路切換模式,光是這麼做,就能充分取得優質的休息。不過,這種狀態不能持續太久,不論是工作還是休息,原則上都要「短」而「頻繁」。如果集中精神工作50分鐘,我們最好切換成5~10分鐘的OFF狀態。
一圖看懂 太陽光電三大觀念釐清!2050淨零台灣為何要有太陽光電?

我們想讓你知道的是
為了應對淨零碳排的趨勢,台灣正積極推動再生能源。而太陽光電作為綠能發展的重要一環,本文將從環保、發電效能、經濟效益等三大面向,為讀者破除迷思,說明為何太陽光電會是綠電發展的必選正解。

隨著全球73個國家加入碳稅或ETS,碳定價已被證實是降低溫室氣體排放、減緩氣候變遷的有效手段。尤其台灣產業以外銷為導向,淨零減碳議題不僅是為環保,更關係到台灣企業的競爭力;若不積極面對挑戰,碳價成本將威脅台灣在國際市場上的地位,衝擊產業競爭力。因此,產業轉型發展綠電減排,已是不可不為的生存策略。
當全球綠電應用迅速發展,歐盟更早在2020年取得「最綠年」成果,再生能源佔總發電量的38%,甚至超越化石燃料佔比
為了應對淨零碳排的趨勢,台灣正積極推動再生能源。而太陽光電作為綠能發展的重要一環,經濟部能源局更研擬太陽光電能源用地白皮書,計畫將太陽光電用地需求納入國土規劃架構。然而,太陽光電作為新興能源,對社會大眾來說較為陌生,因此本文從環保、發電效能、經濟效益等三大面向,為讀者破除迷思,說明為何太陽光電會是綠電發展的必選正解。
觀念1:無毒可回收,汙染趨近零
「太陽光電板製造對環境有害?光電會有電磁波對人體影響?」其實,太陽能板結構簡單(主要由玻璃、鋁框和矽晶片組成),材料無毒且可回收,容易模組化又方便建置;目前政府已建立太陽光電模組回收機制,只要遵守環保法規製造太陽能板,幾乎不會排放汙染物。此外,光電發電設備主要由光電模組與變流器組成輸出直流電,不會產生高頻幅射;設備產生的磁場強度相當於一般家用電器如電腦,並沒有對人體產生電磁波危害的疑慮。
更無庸置疑,源源不絕的日照,讓太陽能成為最乾淨、最友善環境的能源之一,也是台灣綠能發展不可或缺的途徑。
觀念2:智慧電網與儲能,365天不斷電
「太陽光電無法提供穩定的能源供應?天氣不好的話,電力又告急?」其實,太陽光電已是是國家發展重點,隨著技術快速發展,勢必能應對高能耗需求,包括工業生產和大型機構的電力所需;例如台電已積極推動再生能源結合儲能,增建大甲溪光明發電廠計畫、協和燃氣機組改建計畫,以提升系統韌性與速度。透過智慧技術和儲能系統,太陽光電能夠提供穩定的能源供應,甚至有機會成為主要能源。
許多綠能產業正致力發展智慧管理、智慧電網和儲能技術,太陽光電也不例外。透過智慧管理,做到依照實際需求和天氣條件即時調整光電輸出,運用智慧電網提升能源分配的效率,藉由儲能系統在離峰時段儲電,於尖峰時段輸出能量,補足用電缺口,提升太陽光電系統的靈活度與應用效率。簡言之,無論天氣變化,只要建構完備的電力系統韌性,即可維持穩定供電。
觀念3:長遠投資,實現回本
「太陽光電設置和運維成本過高,無法回本?」我們都知道太陽光電源自取之不盡的太陽能,隨著太陽光電技術不斷進步,設施的建置和運維成本勢必逐步下降,並反映在電費上;換言之,太陽光電是一項必要的長遠投資,更是一個合理規劃即可預期回報的投資。
目前日本、歐美等國正積極發展農電共生、漁電共生,引導廢耕農地或廢棄魚塭重返耕耘或養殖,他國經驗也多次證明太陽能板有助於降低區域氣溫、幫助維護植被、避免土壤退化。
面對2030年實現產業淨零、2050年全國淨零的目標,地狹人稠的台灣更應該善用土地資源;我們需要思考的是如何再利用廢耕地,推動智慧農/漁業、實現農/漁電共生,並善用太陽光電系統特性,提升綠能佔比、土地與空間利用率、糧食生產效率,最大程度地發揮經濟效益,造就產業多贏。
發展太陽光電的路上或許會面臨許多挑戰,但永續目標在即、綠電趨勢不可逆,太陽光電已被證實是可利用的綠電來源,全民應具備綠能共識、理性討論,共同思考如何實踐環保選址、智慧管理及儲能系統,朝向長遠、穩健的太陽光電邁進,才能為淨零台灣鋪平道路,實現永續未來。
(經濟部能源署廣告)