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顱指數

顱指數（英語：cephalic index、cranial index），或稱為頭顱指數、頭指數、顱長寬指數等，是通指動物頭顱的最大寬度（雙頂徑，簡稱BPD）與最大長度（枕額徑，簡稱OFD）之間的比例關係，即最大寬度與最大長度之比再乘以100。20世紀初時顱指數常被用來對人類進行分類，而如今曾主要用於狗、貓等動物品種分類。

從頭頂上方觀察的顱指數示意圖

早期人類學中的應用

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1898年東歐地區顱指數地圖

20世紀初，人類學家常使用顱指數對人群進行分類。它還被用來描述個人的外型或估算胎兒的年齡。

瑞典解剖學家安德斯·雷丘斯（英語：Anders Retzius）最早提出了顱指數，並將其用於體質人類學以對歐洲發現的古代人類遺骸進行分類。該理論與19世紀至20世紀初種族人類學的發展密切相關，當時的歷史學家試圖根據古代遺骸的種族劃分來研究不同種族的人口遷徒。美國人類學家卡爾頓·S·庫恩（英語：Carleton S. Coon）曾於1960年代使用過顱指數，不過那時這一指數已基本上被學術界所棄用。

 
不同顱形的顱指數。左：長顱型，顱指數71.4；中：中顱型，顱指數81；右：短顱型，顱指數85。

根據顱指數模型，人類可被分為長顱型、中顱型、短顱型（或稱圓顱型）：

 
1896年世界顱指數地圖
女性 男性 分類 英文名
< 75 < 75.9 長顱型 dolichocephalic
75至83 76至81 中顱型 mesaticephalic；mesocephalic；mesocranial
> 83 > 81.1 短顱型 brachycephalic；brachycranial

爭議

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意大利人類學家朱塞佩·塞吉曾質疑過顱指數的實用性，他認為顱骨形態才是區分種族的更好指標。[1]此外，德國人類學家弗朗茨·博厄斯曾對1910年至1912年移民美國的孩童進行過研究，指出孩子的顱指數與其父母有顯著差異，這意味着當地的環境條件對頭型發育有顯著影響。[2]博厄斯指出，如果顱面特徵在一代人中就具有如此大的可塑性，那麼顱指數就不適用於定義種族或繪製祖先分佈地圖。不過他並沒有聲稱顱骨是完全可塑的。美國體質人類學家歐內斯特·霍頓（英語：Earnest Hooton）等學者則認為環境和遺傳都會影響顱骨。

2002年，斯帕克斯（Sparks）和詹茨（Jantz）發表的一篇論文利用新的統計技術重新評估了博厄斯的原始數據，他們得出的結論認為頭骨形狀存在相對較高的遺傳成分。[3]哥倫比亞大學的拉爾夫·霍洛威 (Ralph Holloway) 認為，這項研究提出了新的問題，即頭骨形狀的變異是否具有適應性意義，同時在這一特徵上是否可能存在常態化選擇（normalizing selection），其中超長顱型和超短顱型兩個極端都處於輕微的選擇性劣勢。[2]

2003年，人類學家克拉倫斯·C·格拉夫利（Clarence C. Gravlee）、H·拉塞爾·伯納德（H. Russell Bernard）和威廉·R·倫納德（William R. Leonard）重新分析了博厄斯的數據，他們認為博厄斯的大部分原始發現都是正確的。此外，他們應用新的計算機輔助的統計方法處理了博厄斯的數據，並發現了更多顱骨可塑性的證據。[4]這幾位學者還回顧了斯帕克斯和詹茨的分析，認為他們兩人的研究歪曲了博厄斯的主張。例如，他們指出斯帕克斯和詹茨研究的是顱骨大小的變化與個人在美國停留時間的關係，用以檢驗環境對顱骨發育的影響。而博厄斯研究的則是顱骨大小的變化與母親在美國停留時間的關係。他們認為博厄斯的方法更有說服力，因為產前環境是影響發育的重要因素。[4]

此後，斯帕克斯和詹茨對格拉夫利等人做出了回應，重申博厄斯的發現缺乏生物學意義，並認為文獻中常見的對博厄斯結論的解釋在生物學上是不準確的。[5]在後來的一項研究中，他們又發現博厄斯觀察到的現象可能是特定人群環境影響（例如抱嬰兒習俗的變化）的結果，而不是博厄斯所認為的某種一般「美國環境」對美國人口整體的顱骨發育造成了影響。[6][7]

垂直顱指數

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垂直顱指數（vertical cephalic index，又稱為顱長高指數，是一種不太常見的顱骨測量指標。[8][9]根據不同的垂直顱指數，人類可分為低顱型（chamaecranic）、中顱型（orthocranic）或高顱型（hypsicranic）。

醫學

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顱指數也在醫學中使用，常用於顱骨畸形矯正的規劃和有效性分析。[10]該指數是評估臨床環境中顱骨畸形形態的有用工具。[11]在觀察胎兒頭部形狀時也會使用顱指數，在某些情況下（例如臀先露、羊膜破裂、雙胎妊娠）顱指數還可能會發生變化。[12]

現代動物育種中的應用

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顱指數可用於動物分類，尤其常用於對狗和貓品種的分類。

短頭型動物

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短頭型法國鬥牛犬，有明顯的呼吸困難跡象。
 
英國鬥牛犬顱骨的演化。左：1900年–1920年；中：1963年–1971年；右：1985年–1993年。

短頭型動物的顱骨相對寬且短，通常寬度至少為長度的80%。像巴哥犬之類的犬種有時會被劃分為「極端短頭型」。[13]由於短頭可能導致的短頭阻塞性氣道綜合症（英語：Brachycephalic airway obstructive syndrome）等健康問題，以短頭特徵為目的的人工選育常被視為是一種折磨行為。[14][15][16][17]

中頭型動物

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中頭型拉布拉多犬

中頭型動物的顱骨長度和寬度適中。中頭顱骨不具有明顯的短頭顱骨或長頭顱骨。[18][19]

長頭型動物

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長頭型蘇俄牧羊犬

長頭型動物的顱骨相對較長，通常寬度小於長度的80%或75%。

參見

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參考文獻

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  1. ^ Bioarchaeology in the Roman World (PDF) (Masters論文). UNC Chapel Hill. [2023-10-02]. （原始內容存檔 (PDF)於2012-03-28）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Holloway RL. Head to head with Boas: did he err on the plasticity of head form?. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. November 2002, 99 (23): 14622–3. Bibcode:2002PNAS...9914622H. PMC 137467  . PMID 12419854. doi:10.1073/pnas.242622399  . 
  3. ^ Sparks CS, Jantz RL. A reassessment of human cranial plasticity: Boas revisited. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. November 2002, 99 (23): 14636–14639. Bibcode:2002PNAS...9914636S. PMC 137471  . PMID 12374854. doi:10.1073/pnas.222389599  . . See also the discussion in Holloway RL. Head to head with Boas: did he err on the plasticity of head form?. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. November 2002, 99 (23): 14622–14623. Bibcode:2002PNAS...9914622H. PMC 137467  . PMID 12419854. doi:10.1073/pnas.242622399  . 
  4. ^ 4.0 4.1 Gravlee CC, Bernard HR, Leonard WR. Heredity, environment, and cranial form: A reanalysis of Boas's immigrant data (PDF). American Anthropologist. March 2003, 105 (1): 125–138 [2018-03-23]. doi:10.1525/aa.2003.105.1.125. hdl:2027.42/65137  . （原始內容 (PDF)存檔於30 July 2014）. 
  5. ^ Sparks CS, Jantz RL. Changing Times, Changing Faces: Franz Boas's Immigrant Study in Modern Perspective. American Anthropologist. 2003, 105 (2): 333–337. doi:10.1525/aa.2003.105.2.333. 
  6. ^ Jantz RL, Logan MH. Why does head form change in children of immigrants? A reappraisal. American Journal of Human Biology. 2010, 22 (5): 702–707. PMID 20737620. S2CID 12686512. doi:10.1002/ajhb.21070. 
  7. ^ Spradley MK, Weisensee K. Forensic Anthropology: A Comprehensive Introduction Second. CRC Press. 2017: 165–166. ISBN 978-1-4987-3612-1. 
  8. ^ length-height index. [2023-10-02]. （原始內容存檔於2023-09-08）. 
  9. ^ Chandrashekhar, Chikatapu; Salve, Vishal Manoharrao. The Study of Vertical Cephalic Index (Length-Height Index) and Transverse Cephalic Index (Breadth-Height Index) of Andhra Region (India). Asian Journal of Medical Sciences. 2013, 3 (3): 6–11. doi:10.3126/ajms.v3i3.4650. 
  10. ^ Likus, Wirginia; Bajor, Grzegorz; Gruszczynska, Katrzyna; Baron, Jan; Markowski, Jaroslaw; Machnikowska-Sokolowska, Magdalena; Milka, Daniela; Lepich, Tomasz. Cephalic Index in the First Three Years of Life: Study of Children with Normal Brain Development Based on Computed Tomography. TheScientificWorldJournal. February 4, 2014, 2014: 502836. PMC 3933399  . PMID 24688395. doi:10.1155/2014/502836  . 
  11. ^ Nam, Heesung; Han, Nami; Eom, Mi Ja; Kook, Minjung; Kim, Jeeyoung. Cephalic Index of Korean Children With Normal Brain Development During the First 7 Years of Life Based on Computed Tomography. Annals of Rehabilitation Medicine. 2021-04-30, 45 (2): 141–149 [2023-10-02]. ISSN 2234-0645. PMC 8137378  . PMID 33985316. doi:10.5535/arm.20235. （原始內容存檔於2023-04-08） （English）. 
  12. ^ Weerakkody, Yuranga. Cephalic index | Radiology Reference Article | Radiopaedia.org. Radiopaedia. [2023-04-06]. （原始內容存檔於2023-04-08） （美國英語）. 
  13. ^ Brachycephalic Health. www.thekennelclub.org.uk. [2020-02-17]. （原始內容存檔於2020-08-09）. 
  14. ^ FOUR PAWS International: The suffering of dogs with genetic disorders （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
  15. ^ Anne Fawcett, Vanessa Barrs, Magdoline Awad et al.: Consequences and Management of Canine Brachycephaly in Veterinary Practice: Perspectives from Australian Veterinarians and Veterinary Specialists （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
  16. ^ Border Wars: Torture breeding （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
  17. ^ FECAVA: Brachycephalic issues: shared resources （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
  18. ^ Evans HE. Miller's Anatomy of the Dog 3rd. Philadelphia: Saunders. 1994: 132. ISBN 9780721632001. OCLC 827702042. 
  19. ^ mesaticephalic. Farlex Partner Medical Dictionary. 2012 [2 January 2019]. （原始內容存檔於2023-09-08）. 

外部連結

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