以刺激法導引氣感之產生


作者/李嗣涔 國立台灣大學電機工程學系教授

國立台灣大學工程學刊
第四十六期 民國七十八年六月 第117-125頁

摘要

 我們由氣功內外氣的性質推論,增強腦中α波(8-13 Hz) 之振幅是引發及增強「氣感」之生理基礎。因此我們設計 使用外在刺激的方法(如閃光)及內在刺激方法(如快速 的思想)去激發氣感。實驗發現在每次成功的練氣過程中 ,不論用閃光或思想,均能瞬間大幅增強α波之主峰振幅 ,並在5分鐘內即引出「氣感」。而氣感之出現,也可以由 腦波副峰振幅之突然增強而證實。

 實驗統計顯示,以快速之思想在引發氣感上最有效,大 約50%之受試者在30分鐘內可達「氣集丹田」或「氣走任 脈」之效果。

1.前言

 中醫以針灸治病以及練氣功者均能經驗到沿經絡行走的 「氣」感,即所謂「循經感傳」的現象。目前研究經絡及 穴道形成之機理已有大量的文獻[1],對各種刺激穴道以引 起「循經感傳」的方法也做了詳細的研究[1]。但是對練習 氣功者,所引起氣感及感傳之機理研究較少,我們根據目 前對氣功所做之幾項基礎研究,例如:

(1)氣功師父練氣時,身體穴位量到8-13 Hz之低頻振波 [2],
(2)氣功師父發放外氣中,含有大量頻率為9-12 Hz之聲 波[3],
(3)氣功師父練氣時,腦額部及頂部之「α波」振幅增加 ,並由一小部逐漸擴散到腦的其它部份[4],
以及研究腦波(EEG)所觀察到的現象[5],例如:
(1)當人清醒,閉上雙眼,精神肉體鬆弛時,腦中出現α 波,
(2)對成年人而言,α波之頻率是由8-13 Hz而主要集中 在9-11 Hz,
(3)α波出現時,整個腦均呈同步之振盪,但其在腦中產 生之電壓不足以大到使神經發出脈衝[6],

 我們推測氣感之產生與循經傳導主要是由於增強腦中α 波所激發之神經信號而引起的,使身體各部位組織、細胞 、脈管經由神經受到同一頻率之刺激而做局部之振動,當 大部份組織包括肌肉、脈管之振動達到同步,則這種振動 就會以某種模式(mode)呈長距離之傳導,這種傳導路徑 為身體物理組織之密度及交互作用強度所決定,我們認為 這就是經絡。而振動傳導中,經神經送回腦中之感覺即為 氣感,而穴道可能為共振通路上之共振腔,使振動能傳導 很遠而不易衰減。

 如果這個觀念正確的話,則「氣」之產生,可藉由增強 腦中α波之強度而很容易的予以激發。由於α波是在丘腦 (thalamus)中產生[7],而丘腦是各種感覺信號包括視 覺、聽覺、觸覺等傳入大腦皮層的轉接站[8],因此而增 強8-13 Hzα波的方法,可用8-13 Hz之外在信號來刺激人 的視覺、聽覺或觸覺,如圖1所示,當信號送入腦部時可 與腦之α波達到共振而增強。例如:
(1)用發光二極體發8-13 Hz之光刺激雙眼。
(2)用電子電路方式產生耳朵可以聽見之聲音(頻率從 100 Hz到10 kHz),再加以8-13 Hz之調變後送入耳朵, 刺激聽覺。
(3)製作電子放大器,將8-13 Hz之信號經放大後送入低 音喇叭,放出聲波,直接刺激觸覺,經神經回饋到腦產生 共振[9]。
(4)甚至可以經由內在之刺激如快速之思想來激發共振。  在本論文中,我們進行了第1及第4項實驗,並將結果報 告於下。

2.實驗步驟

 我們共進行了「快速思想」及「閃光」兩種實驗,實驗 方式如下:
(1)快速思想實驗
 受試者平躺床上,閉眼每秒默想1到10一次,或由慢(1 到4)到快(1到10),每次以15分鐘為準。我們總共選了 14人,其中一人練過氣功幾個月,一人練過國術多年,12 人則未練過任何氣功。其中練過國術者練功時以腦波儀記 錄腦波之變化。腦波儀為日本光電公司製OEE-7102B型,可 將每10秒中取得之腦波信號做傅立葉轉換,並直接將其功 率或振幅頻譜以印表機印出。

(2)閃光實驗

 選從未練過氣功者12人,分成對照組及實驗組。對照組 採禪密功口訣(展慧中,三七分力,三點一線),閉眼站 立,不受任何外界刺激。實驗組在暗室用11 Hz驅動之綠 色發光二極體(波長5500A)照雙眼(雙眼閉住),每次 15分鐘。總共實驗三次,分在不同三天進行。其中一人在 完成一次實驗後到台大醫院神經科做第二次實驗,此時利 用醫院之閃光燈並測量腦波之變化。

3.實驗結果

 圖2顯示的是受試者甲做快速思想實驗時腦波尖峰功率 頻譜之變化。這堨峊\迕做縱軸而不直接用振幅之目的是 因為功率為頻譜之平方,因此變化較顯著,雜訊較少。從 圖中可以看出,受試人閉眼後腦左右半球的腦波均出現兩 個波峰P1(8.5 Hz)及P2(9.4 Hz),其頻率及振幅均會 隨時間而改變,我們在圖2只展示腦右半球α波波峰之大 小對時間之關係。經過3分鐘之閉眼調息以後,P1與P2合 而為一,頻率為9.4 Hz,振幅增為45μV(功率約為2000 (μV)●),我們定義這唯一波峰為P1。當受試者開始 快速默想數字時,其主峰P1(現為9.4 Hz之波峰)振幅從 45μV瞬間增加到62μV左右,並在10.4 Hz附近帶出另一 波峰P2,經過4分鐘後,P2功率突然增強一倍,受試者同 時感到「氣集丹田」。

 表1顯示的是14個人用快速思想練功之統計結果,對練 過氣功或國術的兩人而言,快速思想可在5分鐘內引起丹 田之氣。一般沒練過氣功的受試者則需較長之時間,而 總括來說有50%以上受試者可30分鐘內引發氣感。在無 明顯效果之6人中,多人無法集中精神做長時間快速之思 想。另外在公開場合,兩位練過氣功者當場實驗以默唸 數字引氣,均在半分鐘內引發強烈氣感,循任督脈傳導。

 圖3(a)顯示的是另一受試者乙受10 Hz閃光刺激之結果 。受試人閉眼後腦波出現三個波峰P1(9 Hz),P2(9.5 Hz)及P3(10 Hz),P2最大。當閃光刺激開始後,P3功 率在一分鐘內增強三倍半,振幅突從33μV增加到50μV, 再繼續增加到60μV,表示腦部產生共振。而P1波在經過2 分鐘後也突然增高一倍以上,此時受試者感到氣集膻中。 P2波則一直下降,其所代表之意義尚不清楚。當我們改用 9 Hz之閃光去刺激受試者乙之P1波時,如圖3(b)所示,受 試者的P2、P3波均受到抑制,P1雖有增加,但受試者不但 沒有感到任何氣感,反而覺得很不舒服。

 圖4(a)顯示的是受試者丙用10.5 Hz閃光刺激腦波變化 圖,受試人練過氣功數月,其腦波僅有一個尖峰在10.5 Hz附近,閃光一開始,α波功率瞬間增加30%,1分鐘內 氣感迅速在頭部出現,不用刺激法通常要3分鐘以上的時 間才能達到同樣境界。如改用15 Hz閃光刺激,則結果如 圖4(b)所示,前2分鐘閃光信號對腦波有抑制作用,但第 3分鐘後氣仍集於膻中穴,α波增強70%。

 表2顯示的是用11 Hz閃光刺激7個人之統計結果,由此 我們發現很有趣的現象,只要受試者的腦波中有一個尖峰 位在10-11 Hz之間,用11 Hz閃光刺激均有明顯之效果。 而α波頻率不在10-11 Hz間之受試者則和對照組之感覺類 似,覺得手掌或腳掌有些麻熱,但軀幹並無氣的感覺。

4.討論

 我們實驗顯示,當運用快速思想法或閃光刺激法(針對 受試者α之主峰時),若能增強α波主峰之振幅,則只要 不到5分鐘均可引出「氣感」。此「氣感」不僅是一種感 覺,也定量地顯現於α波副峰突然增強的證據上。而不用 刺激法則受試者通常無法在15分鐘內氣集丹田或集體膻中 ,由此證明我們猜想是正確的。用思想或閃光的確能衝擊 丘腦,而增強α波之振幅,α波增強又的確有引發氣感出 現之功效,其原因可能是其激發大規模神經脈衝之故。至 於為何只有思想法能迅速引起「氣集丹田」,即氣海之源 ,而其他方法則氣集任(或督)脈其他部位,我們認為這 可能和腦額葉(frontal lobe)之神經信號(思想)經由 皮質丘腦下部纖維(Co-rticohypothalamus fiber)直接 衝擊丘腦下部(hypothalamus)核有關。其理由如下:丘 腦下部是身體自主神經的中樞[8],經由交感及副交感神 經控制臟腑、血管平滑肌、腺體之運作。而由內氣之特性 可知,氣所經過之身體部位可以產生放鬆血管、增加唾液 、降低呼吸、胃腸蠕動增強等現象,表示自主神經系統中 副交感神經可能參與氣之形成及傳導,而交感神經則被抑 制。因此直接衝擊丘腦下部,並增強α波振幅,可能有助 於在副交感神經通路上如迷走(vagus)神經主幹沿線( 與任脈平行)及末端附近(丹田)產生強大刺激源。而一 旦附近肌肉或主動脈血管壁產生共振(大面積收縮),觸 覺神經會將大規模收縮信號回送大腦產生氣感,並再增強 大腦之α波。如此反覆激盪,形成一共振迴路。閃光刺激 信號由於絕大部份先經過丘腦再進入大腦枕葉或丘腦下部 之suprachiasmatic nucleus[7],可能因為刺激部份不同 ,因此引起不同部位的氣感。

 若受試者之α波只有一個主峰,則這種正回授過程可以 很容易維持軀幹及腦部之共振狀態,即「氣」容易產生及 運行,例如受試者丙不論用10.5或15 Hz均能在3分鐘內引 發氣感。若受試者之α波有兩個或以上的波峰,則刺激之 頻率變得很重要,例如受試者乙針對副峰之閃光刺激(9 Hz)造成抑制主峰之效果,不容易產生氣感,而針對主峰 (10 Hz)之刺激,則馬上引出氣感,表示α波所協調控 制著氣之形成。至於α波為何有兩個波峰及其所代表之生 理意義為何?則屬未知。

 由刺激法所引起之氣感均集中於任脈或督脈,基本上屬 於奇經八脈系統與針灸所著重之十二經絡有所不同頻率或 不同來源的刺激源所控制。

 由於氣功對人體一些病症具有療效[4],因此以各種輔 助方法來激發氣感應該也有治病的效果,因而我們建議除 了以傳統的針灸治病外,也可以嘗試用閃光,聽音樂,數 數字來治病。

誌謝

 我要感謝中央研究院王唯工教授及臺大電機系馬志欽教 授在觀念上的啟發,臺大醫學院神經科張全副教授提供量 腦波之儀器以及謝碧璇,彭瓊玉,洪滿惠三位在腦波實驗 上的協助,使我們的實驗能順利進行。另外我也要感謝臺 大電機系林浩雄副教授及我的學生們在實驗儀器製作上的 幫助及自願參與實驗。

參考資料

(1)張等,「針灸作用機理研究」,啟業書局,(1985)
(2)陶燕芳,楊寶堂,「氣理」,增刊(1985)8
(3)王唯工,未發表之數據
(4)梅磊等,「自然雜誌」,4(1981)9,662
(5)江部充和本間伊佐子,「圓解腦波入門」,林景福等 譯,(1985)82
(6)M.A.B. brazier,〝The Electrical Activity of the NervousSystem〞,ed.2,(The Macmillan Company, New York,1960)
(7)G.M. Shepherd,〝Neurobiology〞,2ne ed,(Oxford UniversityPress,New York,1988),p.513
(8)B. Pansky and D.J. Allen,〝Review of Nevroscience〞, (圓解神經解部學),游敬倫等合譯,合記出版社
(9)王唯工教授以鼓聲刺激,于惠中教授以喇叭發音刺激均有效


台北市氣功文化學會製作