6月13日外媒科學網站摘要:火星火山上首次發現霜
6月13日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《自然》網站(www.nature.com)
1、科學家找到了睡眠不足破壞記憶的原因
最近發表在《自然》(Nature)雜誌上的一項研究表明,當老鼠被剝奪睡眠時,一個與長期記憶相關的關鍵大腦信號會減弱;即使是一次夜間睡眠不足後的正常睡眠,也不足以修復大腦信號。這可能解釋了為什麽睡眠不足會破壞記憶的形成。
該研究的合著者、美國密歇根大學安娜堡醫學院的計算神經科學家卡姆蘭·迪巴(Kamran Diba)稱,隨著時間的推移,這些發現可能會導致有針對性的治療來改善記憶力。
大腦中的神經元很少單獨行動;它們是高度相互關聯的,經常以有節奏或重復的模式一起啟動。其中一種模式是銳波漣漪(sharp-wave ripple),在這種模式中,一大群神經元以極端同步的方式放電,然後另一大群神經元也以同樣的方式放電,如此反復,一個接一個地以特定的速度放電。這些漣漪發生在海馬體中,這是記憶形成的關鍵區域。這種模式被認為是為了促進與大腦新皮層的交流,而大腦新皮層是儲存長期記憶的地方。
研究人員註意到,無論是在清醒的時候還是在深度睡眠的時候,銳波漣漪都容易發生,而睡眠中的這種爆發對於將短期知識轉化為長期記憶尤為重要。這些漣漪、睡眠和記憶之間的聯系已有記錄,但此前很少有研究直接操縱睡眠來確定它如何影響這些漣漪,進而影響記憶。
2、太空旅行會如何破壞一個人的生理機能
幾十年來,通過對專業宇航員的研究,人們繪製了太空旅行對健康影響的圖譜,但這些專業宇航員在精神上和身體上都已接受多年的訓練。隨著SpaceX等公司將越來越多平民運送到太空,太空旅行正逐步平民化。最近發表的一系列科學報告,旨在描繪航天飛行如何影響具有更廣泛健康史的太空遊客。
研究表明,在太空軌道上停留幾天會導致免疫細胞破壞、脫水和思維模糊,但這些情況在旅行者返回地球後很快就會恢復正常。
這44份報告由超過25個國家和100個機構的作者撰寫,綜合起來,構成了詳細介紹太空旅行對人體影響的最大數據目錄。論文的合著者表示:「這是航天精準醫療的開始。讓我們把現代分子生物學工具的全套裝備帶給這些普通人。」
在最新的研究中,一些研究評估了SpaceX公司2021年「靈感4號」飛船4名平民宇航員的健康狀況,這是第一次環繞地球軌道飛行的全民用航天飛行。
在軌道上大約三天的時間裏,宇航員收集了唾液、尿液和血液樣本,對自己進行了超聲波檢查,進行了認知測試,並佩戴了健身追蹤器。研究人員對這些標本和數據進行了評估,發現了一些以前只在更長時間的太空飛行中記錄的生理變化。這些變化包括免疫細胞功能的改變,染色體末端的端粒延長。
然而,大約95%的變化在宇航員著陸後不久就恢復了。剩下的一些變化在著陸後則至少持續了三個月,這表明它們的恢復期更長。
《科學》網站(www.science.org)
最古老病例揭示人類如何在全球傳播瘧疾
瘧疾是一個古老的健康威脅。關於這種病原體的歷史記錄可以追溯到幾千年前,基因證據表明,人類至少已經與這種疾病抗爭了數萬年。
然而,從考古學的角度來看,瘧疾是一種「幽靈病」。間日瘧原蟲(Plasmodium vivax)和惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)這兩種致病寄生蟲在古代人類遺骸上沒有留下明顯痕跡,研究人員因此難以追蹤其感染時間。哈佛大學的考古遺傳學家克裏斯蒂娜·沃林納(Christina Warinner)表示:「瘧疾對人類歷史至關重要,但在考古學上卻很難找到證據。」
沃林納及其團隊通過對古代人類遺骸的DNA進行分析,發現了36例瘧疾病例,從5600年前死於德國的一名男子到18世紀初埋在比利時的士兵。研究小組還在南美洲發現了當地已知最早的病例,追溯到公元1600年左右,表明歐洲殖民者將瘧疾帶到了新大陸,而另一種瘧疾是通過奴隸貿易從非洲引入的。
該研究結果發表在《自然》(Nature)雜誌上,表明早在人類航空旅行和汽車出現之前,古代人就已經將瘧疾傳播到了世界各地。
《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)
火星火山上首次發現水霜
最近的研究發現,火星塔爾西斯(Tharsis)火山群的山頂上有霜,盡管它只在天亮後短暫存在,然後就會蒸發。塔爾西斯火山群位於火星熱帶緯度內,這裏有太陽系內一些最大最高的火山,包括高達21千米的奧林匹斯山(Olympus Mons)。
霜是通過歐洲航天局追蹤氣體軌道飛行器(Trace Gas Orbiter)上的CaSSIS相機拍攝的高分辨率照片發現的。歐洲航天局火星快車空間探測器(Mars Express)上的高分辨率立體相機的獨立觀測也證實了這一發現。
由於這是第一次在火星赤道附近發現水霜,需要重新考慮火星氣候的動態。此前認為,由於太陽的能量和赤道稀薄的大氣,火星表面不太可能形成霜。火星地表溫度可以上升到很高的水平,以至於火山頂部的任何地方都不會結霜。
根據這項研究,霜只在日出後的幾個小時內短暫出現,然後由於高溫而被太陽光線蒸發。
盡管霜層非常薄——大約是人類頭發的寬度——但據估計,每天在火星的大氣和地表之間有15萬噸的水循環。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
1、肥胖增加患癌風險,但能提高免疫治療效果——研究人員解釋
美國範德比爾特大學醫學中心(Vanderbilt University Medical Center)領導的研究團隊發現,巨噬細胞在肥胖與癌癥之間的復雜聯系中扮演了意想不到的角色。
研究表明,肥胖會增加腫瘤中巨噬細胞的數量,並誘導它們表達免疫檢查點蛋白PD-1,而PD-1是癌癥免疫治療的靶點。該研究結果發表在最近的《自然》(Nature)雜誌上,揭示了肥胖如何增加癌癥風險的同時,也能提高免疫治療效果的機製。
在這項研究中,研究人員研究了肥胖對癌癥的影響,並探索了「肥胖悖論」——即肥胖雖然促進癌癥進展,但也能改善免疫治療反應。
在小鼠模型中,研究人員發現肥胖小鼠和瘦小鼠的腫瘤中巨噬細胞存在顯著差異。雖然PD-1蛋白通常被認為是作用於T細胞的免疫治療靶點,但研究發現,肥胖小鼠腫瘤中的巨噬細胞表達更高水平的PD-1,且PD-1直接作用於巨噬細胞,抑製其功能。
2、一項零排放技術:利用藻類發電
加拿大康考迪亞大學(Concordia University)光學生物微系統實驗室的研究人員在《能源》(Energies)雜誌上發表了一篇新論文,描述了他們從藻類光合作用過程中提取能量的方法。這些藻類懸浮在一種特殊溶液中,並被安置在小型動力電池中。如果配置正確,這些電池可以為低功耗和超低功耗設備(如物聯網傳感器)供電。
研究人員表示:「光合作用產生氧氣和電子。我們的模型捕獲這些電子,從而發電。因此,這不僅是一項零排放技術,還是一項負碳排放技術:它從大氣中吸收二氧化碳,並產生電流。唯一的副產品就是水。」
微光合動力電池由一個蜂窩狀質子交換膜分隔的陽極和陰極室組成。研究人員在膜的兩側製造了微電極,以收集藻類在光合作用過程中釋放的電荷。每個陽極或陰極室的尺寸僅為2厘米乘2厘米乘4毫米。
藻類懸浮在陽極室的兩毫升溶液中,而陰極則充滿了鐵氰化鉀(一種電子受體)。一旦藻類進行光合作用並釋放電子,這些電子將通過薄膜的電極收集並傳導,形成電流。
與此同時,質子將穿過膜進入陰極,引起氧化反應,導致亞鐵氰化鉀還原。
研究人員解釋稱,這個過程也可以在沒有陽光直射的情況下工作,盡管強度較低。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
利用人工智能解碼抹香鯨語言,揭示複雜交流系統
幾千年來,鯨魚的魅力一直激發著人類的好奇心,成為神話和民間傳說的中心。特別是在過去的一個世紀裏,鯨類學大大提升了我們對這些海洋哺乳動物的認識,但研究鯨魚仍然是一項艱巨的挑戰。
現在,多虧了機器學習技術,我們離了解這些溫和的巨人更近了一步。麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室(CSAIL)和鯨目動物翻譯計劃(CETI)的研究人員最近使用算法解碼了「抹香鯨語音字母表」,揭示了抹香鯨交流中的復雜結構,類似於其他動物物種和人類的語言系統。
最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)上的一項新研究表明,抹香鯨的尾語,即它們用來交流的短脈沖,根據對話環境的不同在結構上有很大差異,揭示了一個比以前理解的要復雜得多的交流系統。
研究人員從東加勒比海的抹香鯨家族中收集了9000條尾語,為揭示這種生物復雜的交流系統提供了重要基礎。除了數據庫,該團隊還使用了模式識別和分類的混合算法,以及身體記錄設備。結果表明,抹香鯨的交流並不是隨機或簡單的,而是以一種復雜的組合方式組織起來的。
這項工作不僅提高了我們對海洋生物學的理解,還有助於更廣泛的保護工作,並與外星人交流的研究相呼應。---[文源:易科技報導*文:劉春/責任編輯:王鳳枝]