一、火災中的守夜人:為什麼嗅覺會「睡著」,但聽覺還醒著?
睡著時,我們的大腦會主動進入節能模式,讓某些感官暫時「休息」。
其中之一就是嗅覺─嗅球的活動在深睡時明顯下降,大腦暫時關閉對氣味的警覺,以維持穩定的睡眠。
相反地,聽覺仍在值班。
研究發現,人在熟睡、進入深層或作夢階段時,對氣味刺激(如薄荷、刺鼻的味道)幾乎沒有反應,覺醒率接近 0%;但當聽到聲音刺激時(如警報音或呼喊),覺醒率卻高達 75% 以上。正如Badia等人的研究所說:「嗅覺在睡眠期間的反應極低,幾乎無法作為警報用途;聲音才是能有效引起覺醒的感官刺激。」
👉 所以,火災時光靠「聞到煙味」醒來是一個危險的迷思。真正能救命的,是聽覺警報與搭配閃光、震動等多感官警示系統。
二、聲音如何喚醒大腦?—聽覺在睡眠中的警覺機制
即使身體進入深層睡眠,大腦並非完全「關機」。研究顯示,聽覺通路仍持續監測環境聲音,尤其對突如其來、頻率或節奏異常的聲音反應最敏銳。這是一種原始的生理防衛功能,使我們能在危險中即時覺醒。
根據睡眠生理學研究,當聲音傳入耳朵後,聽神經會在腦幹層級即進行篩選。若聲音模式與環境背景不符(如警報聲、爆炸聲、呼喊聲),腦幹會將訊息傳至邊緣系統與大腦皮質,啟動覺醒反應(arousal response)。相較之下,氣味刺激需經過嗅球、嗅皮質再整合至大腦皮層,反應路徑更長且在睡眠中受到抑制,因此幾乎不會造成喚醒。
💡關鍵差異
感官通路 | 是否保持警覺 | 生理機制 | 研究支持 |
聽覺系統 | ✅ 部分活化 | 腦幹與聽皮質持續偵測突發聲音;能迅速引發交感神經覺醒反應 | Bruck & Ball, 2007;Carskadon & Herz, 2004 |
嗅覺系統 | ❌ 幾乎關閉 | 嗅球活動下降,訊號無法進入皮質層 | Stuck et al., 2007;Gaeta & Wilson, 2022 |
因此,在火災中,聽覺是最可能救你一命的感官。這也是為什麼現代消防標準將「聲音喚醒」作為核心設計原則,有些還會特別採用 520 Hz方波警報音,因為中頻聲波設計最能有效喚醒熟睡者、長者及輕中度的聽損族群。
三、當聽不見時,科技接手守護——多感官警示系統的必要性
聽覺是火災中最敏銳、最先啟動的大腦警報器,但對聽損者或佩戴助聽器、人工電子耳的人而言,這個「守夜天使」在睡眠時往往無法發揮作用。因此,現代消防與輔具設計已不再只倚賴聲音,而是讓科技幫助大腦「被喚醒」。
🔔 1. 閃光警示系統:讓眼睛替耳朵值班
火警閃光警示器(Strobe Alarm)能在偵測到煙霧時發出高亮度閃光。研究顯示,明亮而節奏規律的光能有效引起視覺皮質活動,對熟睡者特別是重度聽損族群,可顯著提升覺醒率。這類設備多安裝於床頭、牆面或公共區域。
💤 2.震動警報系統:讓身體感受危險
無線震動警示器(Bed Shaker Alarm)透過強烈震動喚醒睡眠者。震動直接刺激本體覺與觸覺系統,即使完全無聽覺輸入,仍能透過身體感知危險,這是目前對聽損者喚醒成功率最高的警示方式之一。在國際標準(如 ADA、NFPA 72)中,震動警報也被列為旅館、宿舍與無障礙房間的必要設施。
📱 3.智慧連動系統:整合聲音、光與震動
現代智慧警報器可與手機 App 或穿戴式裝置連線,當偵測到火災時,同步發出推播、閃光與震動通知。部分產品甚至能與助聽器或人工電子耳的藍牙模式配對,讓使用者即使在脫下輔具入睡時,也能被即時提醒。
🏛 4.臺灣的輔具補助
依據《身心障礙者輔具費用補助基準表》,聽覺障礙者可就近向區公所申請以下補助項目:
輔具名稱 | 功能說明 | 最高補助金額 | 申請條件 |
火警閃光警示器 | 以強光閃爍提醒火警發生 | NT$2,000 | 領有聽覺障礙證明者 |
無線震動警示器 | 火警時震動床墊或枕頭 | NT$2,000 | 領有聽覺障礙證明者 |
無障礙警示輔具(門鈴、電話閃光器) | 提供多感官環境提示 | NT$2,000 | 領有聽覺障礙證明者 |
這些輔具的存在,讓聽損朋友也能在火災中被及時喚醒,真正落實安全平權的理念。
💡 小結:科技與感官的接力
火災中的嗅覺會沉睡,聽覺是第一線守衛;而當聽覺無法工作時,光、震動與科技會接棒守護。
就像我們的大腦,不會只依靠單一感官來感知世界;防災系統提供多重感官設計,確保每個人都能被喚醒、被守護。
撰文者介紹:
王映婷聽力師
中山醫藥大學語聽系聽力組碩士
台中教育大學早期療育研究所碩士
婦聯聽健臺中至德聽語中心主任
著作:
- 以充權為基礎的早期療育專業人員與家長關係之研究
- 「語音、空間與聽覺品質量表(SSQ)」中文化與信效度研究
- 第14屆發展遲緩兒童早期療育國際論文發表大會-新制身心障礙鑑定對身心障礙福利之影響:以聽損兒童為例
- 111年度聽語學會會員大會論文發表-強化大腦整合與家長充權的聽損早期療育-聽損嬰幼兒感覺運動課程
📚 參考文獻
- Badia, P., Wesensten, N., Lammers, W., Culpepper, J., & Harsh, J. (2004). Minimal olfactory perception during sleep: why odor alarms will not work for humans. Sleep, 27(3), 402–405.
- Bruck, D., & Ball, M. (2007). Optimizing Emergency Awakening to Audible Smoke Alarms: An Update. Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, 49(4), 585-601.
- Carskadon, M. A., Herz, R. S. (2004). Minimal olfactory perception during sleep: Why odor alarms will not work for humans. Sleep, 27(3), 402–405.
- Stuck, B. A., Stieber, K. D., Frey, S., Freiburg, C., Hörmann, K., Maurer, J. T. (2007).Arousal responses to olfactory or trigeminal stimulation during sleep.Sleep, 30 (4), 506 – 510. [PMID 17552380]
- Gaeta, G., Wilson, D. A. (2022). Reciprocal relationships between sleep and smell. Frontiers in Neuroscience, 16:1030017.
- National Fire Protection Association (NFPA 72, 2022 Edition). National Fire Alarm and Signaling Code
- 衛生福利部社家署 (2024). 《身心障礙者輔具費用補助基準表》。