剛起床時，您的五感還沒有完全甦醒，不太敏銳。陽光從窗戶照進室內、早餐的味道、鬧鐘的聲音，這些都是您的環境、感覺器官和大腦的產物。

聽、觸、看、嚐和聞的能力，牢牢地連接到您的身體。這五種感覺讓您可以了解周圍的世界並做出反應。現在讓我們來了解您的所有感覺。

五種感覺的功用

您的感覺讓您與您的環境相連結。透過感覺所收集的訊息，您可以了解並做出更明智的反應。例如，苦味可以提醒您食物可能有害；來自鳥類的啁啾聲告訴您附近可能有樹木和水。

感覺器官收集各種感覺，並在大腦中進行解譯。但質感和光線等資訊如何進到您身體的指揮中心？身體神經系統有一個特化的分支專門處理感覺。您可能已經猜到它就是所謂的「感覺神經系統」。

人體內的感覺器官（稍後會進一步討論）通過神經與大腦相連，神經藉著電化學脈衝將訊息傳遞給大腦。感覺神經系統則收集並發送來自環境源源不斷的大量感官數據；有關附近物體的顏色、形狀和感覺的訊息可幫助大腦確定它們是什麼。

何謂五種感覺？

 

身體能感知到五種基本感覺，這五種感覺是聽覺、觸覺、視覺、味覺和嗅覺。這些感覺中的每一種都是大腦用來對您的世界建立清晰畫面的工具。

您的大腦必須依靠感覺器官來收集感覺訊息。相關的五種感覺器官是：

• 耳朵（聽覺）
• 皮膚及毛髮（觸覺）
• 眼睛（視覺）
• 舌頭（味覺）
• 鼻子（嗅覺）

感覺器官所收集的數據可以幫助大腦了解周圍環境的多樣性和動態，這也是對於當時的反應和產生記憶的關鍵。現在讓我們來深入探討每一種感覺，並了解您如何收集所遇到的聲音、質地、景色、味道和氣味的訊息。

觸覺

 

皮膚是身體最大的器官，也是觸覺的主要感覺器官。觸覺的科學術語是「機械性刺激感受」（mechanoreception）。

觸覺看似簡單，但其實比您想像的要複雜一些。人體可以感知到不同形式的觸摸，以及不同的溫度和壓力。

因為身體的各處都有觸感，偵測觸覺的神經會透過周圍神經系統將其訊息傳送到大腦。周圍神經是從脊髓延伸到整個身體的神經。

位於皮膚下的神經向大腦傳送有關您觸覺的訊息。有各種專門的神經細胞用於不同的觸覺，例如指尖皮膚上與手臂和腿部皮膚上的觸感受體就不一樣。

指尖可以感知物體表面不同的質地和壓力，如砂紙的感覺或按下按鈕。覆蓋著手臂和腿部的皮膚，最能感知關節的伸展和活動。四肢的皮膚也會向您的大腦傳送有關您身體位置的訊息。

嘴唇和腳底的皮膚對輕觸較為敏感。舌頭和喉嚨也有自己的觸覺感受器，這些神經會將食物或飲料的溫度告訴大腦。

味覺

 

說到食物和飲料，在討論下一個感覺時，請先讓您的嘴遠離水。味覺可讓您的大腦接收到有關您所吃食物的訊息。當食物被咀嚼並與唾液混合時，您的舌頭則忙著收集有關您的食物味道的感覺數據。

舌頭上遍布的微小凸粒負責將味道傳遞給大腦。這些凸粒被稱為味蕾，舌頭上佈滿成千上萬的味蕾。每個星期，新的味蕾都會取代舊味蕾，以保持您的味覺敏銳。

在這些味蕾的中心有40-50個特化的味覺細胞。食物的分子與這些特化細胞結合並產生神經衝動，大腦會解譯這些信號，讓您知道食物的味道。

舌頭能感覺到五種基本味道並傳送到大腦。這五種味道是甜、酸、苦、鹹和鮮味；最後的這種「鮮」味是來自日文中的「美味」，鮮的味道來自肉湯和肉類等食物。

甜味的典型例子是糖，酸味來自柑橘類水果和醋等食物，鹽和含鈉量高的食物結合會產生鹹味，而舌頭還會感覺到來自咖啡、羽衣甘藍和球芽甘藍等食物及飲料的苦味。

關於味覺，以前人們接受的理論是：舌頭上不同區域各自專司五種味道中的一種。但這不再被認為是事實，相反地，目前的研究顯示，舌頭上的任何一點都可以感測到每一種味道。

因此，在用餐或吃零食期間，大腦會不斷收到有關您所吃食物的訊息。在您咀嚼和吞嚥時，食物的不同味道會混合在一起，舌頭所感覺到的每種口味都能幫助大腦感知食物的味道。

下一餐吃飯時，看看您是否能邊吃邊識別出五種味道中的每一種。您將會重新了解您的大腦以及它是如何努力工作來分辨食物味道的。

視覺

 

第三種感覺是視覺（亦稱視力），這是由大腦和一對感覺器官——眼睛所產生的。視覺通常被認為是最強烈的感覺，這是因為人們在獲取周圍環境的訊息時，依賴視覺更勝於依賴聽覺或嗅覺。

當您環顧周圍時，眼睛會感測到可見光譜上的光。在可見光譜上的顏色有：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這種光的來源可以是燈、電腦螢幕或太陽。

當光從您周圍的物體反射回來時，您的眼睛會傳送信號給大腦，因而產生可識別的圖像。您的眼睛使用光來閱讀、辨別顏色，甚至搭配服裝。

您是否曾在黑暗中不小心穿了不搭配的襪子？或者到了辦公室才發現襯衫穿反了？這就是為什麼衣櫃裡需要有一盞燈，以避免儀容不整。

眼睛需要光來傳送感覺訊息給大腦。光粒子（稱為「光子」）通過瞳孔進入眼睛，並聚焦在視網膜（眼睛的光敏部分）上。

視網膜上有兩種感光細胞：視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞負責接收有關光的亮度訊息，視錐細胞則負責區別顏色；這些光受器共同收集光訊息並將數據傳輸到大腦。

當光照射在視桿和視錐細胞上時，會啟動一種叫做「視紫」的蛋白質。視紫觸發一系列信號，這些信號會聚集在連接眼睛和大腦的視神經上。視神經是傳遞眼睛接收的訊息並直接連接到大腦的導線。

大腦接收到光數據後，它會形成視覺圖像。您睜開眼睛時所「看到」的就是您大腦對進入您眼睛的光線的解讀。光線充足時，大腦最容易理解周圍環境。這就是在黑暗中挑選搭配的衣服相當困難的原因。

為了看得更清楚，眼睛會自動調整讓最大量的光進入，所以您的瞳孔在黑暗中才會擴張（變大）。這樣，更多的光可以進入眼睛，並在大腦中產生最清晰的圖像。

因此要在光照充足的地方進行閱讀、工作和遊戲，讓眼睛有充足的光線。這樣可以減輕您眼睛的壓力，讓您的視覺更清晰並且更舒適。也可以在走廊安裝夜燈，這樣您就可以在黑暗中安全地看到路徑。

聽覺

 

聽的科學術語是「聽覺」。但這種聽覺不應該讓您緊張，聽覺是一種強勁的感覺，一個可以帶來喜樂或讓您擺脫危險的感覺。

當您聽到親人的聲音，您的聽覺能讓大腦將對方的聲音解讀為熟悉和親切。您喜愛的歌曲的旋律是另一個聽覺作用的例子。

聲音也能提醒您潛在的危險，這讓人想到汽車喇叭、火車汽笛和煙霧警報器。由於聽覺，您的大腦可以使用這些噪音來確保您的安全。

您的耳朵會為大腦收集這種感覺訊息，它來自聲波（一種機械能量）；每組聲波都是一種具有獨特頻率的振動。您的耳朵接收並且放大聲波，而您的大腦將它們解讀為對話、音樂、笑聲……等等。

耳朵有各種形狀和大小，但它們都有相似之處。耳朵外部的肉質部分稱為耳廓，它的用途是收集在您的環境中傳播的聲波，並將它們匯集到耳道末端的膜上。

這個膜稱為鼓膜，或較常見的名稱是耳膜。聲波從鼓膜反彈並引起穿過鼓室的振動；這些振動會經由附著在耳膜另一側的細小骨頭來放大。

聲波進入耳朵並被耳膜放大之後，它們就會移動到耳朵深處充滿液體的管子裡。這些管子稱為耳蝸，它們的表面排列著微小的毛髮狀細胞，可以感測到它們周圍液體的變化。當聲波通過耳蝸傳播時，液體就開始移動。

液體流經耳朵中的毛細胞而產生神經衝動，然後被傳到大腦。令人驚訝的是，聲波幾乎瞬間轉換為電化學神經信號。因此，一開始的簡單振動變成熟悉的音調，這完全歸功於聽覺。

嗅覺

 

第五種也是最後一種感覺是嗅覺。嗅覺很獨特，因為感測氣味的感覺器官直接與大腦相連，所以人體的嗅覺功能超强。

氣味通過鼻子進入您的身體，它們來自您呼吸時所捕獲的空氣中的粒子。用鼻子深深地吸氣，以及靠近氣味來源都能加強嗅覺。

在鼻子裡面有一條叫做「嗅球」的大神經，它從鼻子的頂部延伸並直接連接到大腦。經由鼻子吸入的空氣分子會引發嗅球的神經反應，它嗅到氣味後會立即通知大腦。

較高濃度的氣味分子會通過嗅球產生更深的大腦刺激。這使強烈的氣味變得令人反感及噁心。較淡的香味會帶給大腦較溫和的信號。

出於各種原因，您需要嗅覺。強烈而令人不快的氣味能清楚地警告大腦，您要吃的食物已經壞了。甜美而宜人的氣味則能讓您感到放鬆。身體所散發的氣味（費洛蒙）甚至可以幫助您與親人保持聯繫。無論氣味如何，您的大腦和鼻子都能互相合作，讓您可以享受氣味。

不同感覺的結合，造成更強烈的感覺

您的大腦很少根據單一的感覺信息做出反應，您的五種感覺會共同描繪出您的環境狀況。

下次外出散步時，您可以看到這個原則的實例。

仔細想想您外出時的感受，記下您體驗到的各種感覺。也許您看見色彩豐富的日落，或聽到溪水沖過岩石的潺潺聲，您可能會觸摸到一些落葉。留意您感覺的融合意味著您將發現散步的時候很難不發現新的事物。

以下是幾個可辨識的感覺融合的範例：

嗅覺 + 味覺 = 口味

 

正如戶外散步時能融合您的幾種感覺，一頓美食也是如此。滋味通常用來描述食物的味道，但滋味實際上是味覺和嗅覺的結合。

之前談到的五種味道並不能準確描述吃飯時的經歷。我們很難用甜、鹹、酸、苦或鮮來形容薄荷或鳳梨之類的東西。但是您的大腦不需要單獨從您的味蕾中去解讀味道，您的嗅覺也會有幫助，這稱為鼻後嗅覺。

當您吃東西的時候，分子通過您的鼻子與口腔之間的通道進入鼻腔，然後它們會被嗅球偵測到並在大腦中被解讀。同時您的味蕾也收集味道的訊息。大腦彙編這些來自鼻子和舌頭的感覺數據，這就是我們所謂的味道。

在舌頭和鼻子一起工作的情況下，吃薄荷就不僅僅是一種苦味，它就是一種清涼、爽口和美味的食物；一片鳳梨也不僅是酸，它的味道混合了香、甜和酸。

您可以看見在您吃東西的時候嗅覺如何藉著鼻子影響味道。如果阻斷這個路徑，您就會發現味道顯著減少。相反，通過慢慢咀嚼，您可以從食物中獲得更多的味道。這樣可以在鼻子中感測到更多的香味。

感覺與記憶

 

某些氣味可以帶來深刻的記憶，這是一個有趣的現象。研究的結果顯示，嗅球位於大腦中的位置造成一些氣味引發情緒記憶。

因為嗅球在兩個地方直接與大腦相連：杏仁核和海馬迴。這兩個區域與情緒和記憶密切相關。嗅覺是五種感覺中唯一能到達這兩個區域的一種，這可以解釋為什麼氣味和香味可以喚起情感和記憶，這是視覺、聽覺、和觸覺都做不到的。

喪失感覺會發生什麼事？

有時人們會覺得感覺變弱或完全喪失。如果這影響到您，那您並不孤單，有很多人也在經歷著您正在經歷的日子。

這包括喪失視力或聽力。失明或耳聾可能在出生時就開始，也可能是後天形成，它對每個人的影響都不一樣。要認識到的重點是，即使是聾人或盲人也一樣能過著充實而豐富的生活。

通常如果五種感覺中的一種變弱或喪失，其它四種感覺就會變強，來幫助大腦形成完整的環境圖像。如果您失明或視力不佳，那麼您的嗅覺或聽覺就會變強；如果您是耳聾或有聽力障礙，那麼您的觸覺和視覺就會變得更加敏銳。

對於那些在經歷喪失感覺的人，有很多很好的工具可用。如果您的感覺變弱而需要幫助，請與您信任的人談談。也請尊重那些失去某些感覺的人。

養成健康的習慣來支持您的五感

 

這些感覺能讓您的生活更加多彩多姿，而保護健康的感官很重要。感覺會隨著年齡的增長而變弱，這是完全正常的。不過，您可以採取一些措施來保護您的感官並照顧您的身體。

以下是四個重要的訣竅：

• 對於聽覺要謹慎。長時間接觸大而嘈雜的噪音會損壞耳朵中產生聲音的耳膜。在喧鬧的音樂會上和操作嘈雜的電動工具時，一定要戴耳塞。以較低的音量收聽音樂。採取必要的預防措施，以便終身享有良好的聽力。
• 戴太陽眼鏡保護眼睛免受陽光的傷害。您還可以食用含有健康脂肪、抗氧化劑（尤其是葉黃素和玉米黃素）和維生素A的食物來幫助維護您的視力。
• 使用防曬霜和保濕霜保護您觸覺敏銳的肌膚。並喝足夠的水以避免缺水。
• 養成吃富含維生素和礦物質食物的飲食習慣。吃天然食物、水果和大量蔬菜。營養補充也是一種簡單實用的方法，可以添加到您的健康飲食中。

您可以將五種感覺運用於園藝、步行和騎自行車等活動，欣賞周圍環境的景色、聲音和氣味。做出健康的選擇，這樣您就可以通過您的五種感覺持續享受生活。

關於作者

Sydney Sprouse是住在奧勒岡州Forest Grove的自由科學作家。她擁有猶他州州立大學人類生物學的學士學位，並曾在那裡擔任研究生和寫作人員。Sydney是科學的終身學習者，她的目標是盡可能有效地翻譯當前的科學研究。她的寫作主題特別偏重於人類生物學、健康學和營養學。

您不可能彈指之間就把食物轉變成能量。從食物產生細胞能量的過程是非常有效率且富有成效的，所以看起來似乎很容易。但是ATP（或三磷酸腺苷）這種體內最重要的分子，在製造細胞能量的過程其實是非常繁雜的；您很可能以前從未聽說過這種關鍵分子。

那麼，讓我們好好認識一下ATP吧！

畢竟ATP是使食物中的能量可以被用來讓細胞發揮功能的因子。這種能量載體存在於您身體（不論是肌肉、皮膚，和大腦……等等）的每一個細胞內。基本上，細胞能量的產生正是ATP所造成的。

但細胞能量的產生過程非常複雜。幸運的是，您不需要成為一名科學家也能掌握這個棘手的概念。讀完下面的10個問題和答案之後，您就可以獲得簡單的基本知識。現在就開始學習一些基本知識，並繼續研究其所牽涉的化學。

1. ATP是什麼？

ATP是體內最豐富的能量載體分子。它可以利用食物分子中的化學能，將其釋放出來，為細胞內的工作提供燃料。

ATP可視為身體細胞的通用貨幣。您吃的食物會被消化成巨量營養素的次級單位，飲食中的碳水化合物全部被轉化為一種叫做葡萄糖的單糖。

這種單糖具有「購買」大量細胞能量的能力，但是細胞不接受以葡萄糖支付的方式，需要先將葡萄糖轉換為可在細胞中起作用的貨幣。

ATP就是可以被接受的貨幣。葡萄糖通過複雜的化學反應鏈（您體內的貨幣交換）被轉化為ATP，這種轉化過程稱為細胞呼吸或新陳代謝。

就像將一種貨幣兌換成另一種貨幣一樣，來自葡萄糖的能量在每次反應結束時，會變成一種臨時形式的化學化合物。葡萄糖先被轉變成其它幾種化合物，直到其中的能量穩定成為ATP為止。先別急，您會在詳述能量交換鏈的問題4中看到一些這樣的化合物。

2. ATP是什麼樣的分子？

ATP是三磷酸腺苷（Adenosine Tri-phosphate）的縮寫，這個長名的意思是附著在糖和磷酸鏈上的核酸（蛋白質）。磷酸鏈是連接在一起的磷和氧原子的基團。很酷的是：ATP非常類似於遺傳物質中所發現的蛋白質。

3. ATP如何攜帶能量？

磷酸鍵是ATP分子中可以攜帶能量的部分，在這條鏈上會產生重要的化學反應。

要了解究竟發生了什麼，讓我們先來看一些簡單的化學規則。當原子和分子之間形成鍵時，就會儲存能量。這種能量保持在化學鍵中，直到它被迫斷裂。

當化學鍵斷裂時，能量就被釋放。在ATP的情況中，這是很大的能量，能幫助細胞發揮作用，其它多餘的能量就會以熱量的方式離開身體。

ATP中的化學鍵非常強，因為形成磷酸鏈的原子帶著負電荷，這意味著它們總是在尋找帶正電荷的分子來配對。只要離開磷酸鏈，這些分子就可以調節它們的負電荷，使其終於達到平衡。

因此，欲保持帶負電荷的磷酸鍵完整無缺，就需要很多能量，幾乎所有可用的能量都派上用場了。因為當化學鍵被帶正電的力量破壞時，細胞內部的大量能量會被釋放。

4. ATP來自哪裡？

為了讓ATP為您的細胞提供動力，葡萄糖必須啟動能量貨幣的兌換。

產生ATP的第一個化學反應稱為糖酵解（Glycolysis）。它的字面意思是「分解葡萄糖」（glyco代表葡萄糖，lysis代表斷裂）。糖酵解依賴蛋白質來分解葡萄糖分子，並產生一種叫丙酮酸（pyruvate）的較小化合物。

回想一下葡萄糖和ATP之間的臨時能量貨幣形式。丙酮酸是能量交換反應的下一個主要化合物。一旦產生丙酮酸，它就會進入細胞內專門處理能量生產的地方。這個地方叫做線粒體（Mitochondria）。

在線粒體中，丙酮酸被轉化為二氧化碳和一種稱為乙醯輔酶A（Acetyl Coenzyme A，或簡稱CoA）的化合物。在這個過程中產生的二氧化碳，會在呼氣時釋放出來，而乙醯輔酶A則是在此過程中繼續轉化，以產生ATP。

下一個化學反應會運用乙醯輔酶A產生額外的二氧化碳和一種稱為菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide，簡稱NADH）的能量攜帶分子。NADH是一種特殊化合物。還記得異性相吸，帶負電荷的化合物會與正電荷結合來平衡它們的能量嗎？NADH就是那些負電荷分子之一，會尋找正電荷來配對。

NADH會在生成ATP的最後一步中發揮作用。在它變成三磷酸腺苷（Adenosine Tri-phosphate，ATP）之前，會先形成腺苷二磷酸（Adenosine Di-phosphate，ADP），而NADH會幫助ADP產生充滿能量的ATP。

NADH的負電荷會啟動一種特殊蛋白質來產生ATP，這種蛋白質就像一個非常強力的磁鐵，可以將ADP和單個磷酸鹽分子結合在一起而形成ATP。回想一下這種化學鍵的強度有多大，那麼，現在準備要釋放大量的能量了！

我們不妨將ATP當作是一種可充電的電池，它會經歷高能量和低能量的循環。ATP就像一個充滿電的電池，當它的鍵斷裂時，能量就會耗盡。要再次為電池充電，您就需要重新建立化學鍵。

既然NADH會為結合ADP和磷酸鹽的蛋白質提供動力，它就像一個能夠維持能量循環繼續運行的齒輪，不斷地為ATP電池充電，以便再次使用。

這些鍵不斷地被形成和破壞，讓來自食物的能量得以轉化為儲存在ATP中的能量，使您的細胞有能力繼續保持您的健康。

5. 能源生產的過程在哪裡發生？

產生ATP的過程會發生在全身的細胞中。當葡萄糖在腸中被消化時，就開始了這個過程。接下來，由細胞接手將葡萄糖轉化為丙酮酸，然後它們會被送到細胞的線粒體，而這裡就是ATP最後生成的地方。

6. 什麼是線粒體？

線粒體被稱為細胞的發電廠，是ADP和磷酸鹽作用形成ATP的地方。特殊蛋白質（由NADH所啟動的蛋白質）會嵌入線粒體膜中，然後不斷產生ATP來為細胞提供動力。

7. 一個細胞能產生多少ATP？

您身體細胞的數量多得驚人，精準地說，約有37.2兆個，而一個典型細胞所產生的ATP數量同樣也多得令人難以置信。

在任何時間點，單個細胞中大約有10億個ATP分子可供使用。您的細胞也會以驚人的速度消耗所有ATP，一個細胞可以在兩分鐘內完全耗盡ATP所儲存的能量！

8. 所有細胞都使用ATP嗎？

不只是您的所有細胞，就連所有的生物體都使用ATP作為能量貨幣。ATP存在於所有細胞的細胞質中。細胞質是細胞中心的空間，充滿了一種叫做胞質液的物質。

各種不同的細胞組件（胞器）都被存放在細胞質中，包括線粒體。ATP產生之後，就會離開線粒體進到整個細胞中，去執行被指定的工作。

9. 所有食物都會轉化為ATP嗎？

脂肪、蛋白質和碳水化合物最終都可以成為細胞能量，雖然各種巨量營養素的轉換過程並不相同，但最終的結果確實為細胞提供了能量。只是脂肪和蛋白質變成ATP的過程就不是那麼簡單而直接。

糖和單一碳水化合物轉換起來很容易。化學鍵會被拉開，讓飲食中的所有糖份簡化為葡萄糖，而且您已經知道葡萄糖會催化ATP的產生。

脂肪和蛋白質在參與細胞能量生產的過程之前，需要先被分解成更簡單的次級單位。脂肪被化學轉化為脂肪酸和甘油，蛋白質則是細化為胺基酸（就是蛋白質的基本結構）。

在產生ATP的過程中，胺基酸、脂肪酸和甘油都會與葡萄糖結合，為細胞提供其它中間化合物。

您所吃的某些營養素不會被消化或用於ATP的生產，如纖維。人體沒有正確的酵素來完全分解纖維，因此這種物質會通過消化系統而變成廢物被排出身體。

但別擔心，雖然纖維不會被消化，您的身體依然充滿活力，因為您吃下的食物會轉化為ATP。

10. 哪些營養素有助於細胞能量的生產？

由於保持細胞能量是健康的關鍵部分，許多營養素都扮演著輔助的角色。有些甚至被歸類為必要營養素，其中許多的營養素其實在您健康飲食中都很常見。

以下是您應攝取的主要營養素，以幫助維持健康的細胞能量生產：

• 維生素B1（硫胺素）
• 維生素B2（核黃素）
• 維生素B3（菸酸）
• 維生素B5（泛酸）
• 維生素B7（生物素）
• 維生素B12（鈷胺素）
• 維生素C（參與抗氧化活性）
• 維生素E（參與抗氧化活性）
• 輔酶Q10
• α-硫辛酸
• 銅
• 鎂
• 錳
• 磷

ATP的力量

沒有ATP生產的過程，您的身體只會充滿無法使用的能量，而這對您的身體或您想完成的事情都沒有好處。ATP是通用的能源載體和貨幣，儲存每個細胞執行任務所需的所有能量。就像可充電電池一樣，一旦ATP被生產出來，就可以反複使用。

下次您吃飯時，想想您的身體為了利用這些能量所做的一切工作。然後站起來，利用這種細胞能量健身或完成您一天的工作。如果您攝取健康的食物，就不必擔心在忙碌工作的中途ATP就消耗殆盡。

關於作者

Sydney Sprouse是住在奧勒岡州Forest Grove的自由科學作家。她擁有猶他州州立大學人類生物學的學士學位，並曾在那裡擔任研究生和寫作人員。Sydney是科學的終身學習者，她的目標是盡可能有效地翻譯當前的科學研究。她的寫作主題特別偏重於人類生物學、健康學和營養學。