一周科技

作者: 鱼蛋、王烁、茴香

来源: 知识分子

发布日期: 2021-07-03

近日,科学家们在神经科学、天体物理学、生态学和医学等多个领域取得了重要进展。在神经科学方面,发现了与识别熟人脸相关的神经元,这可能为解决“脸盲”问题提供新的方向。在天体物理学中,首次观测到了中子星与黑洞的合并,这一发现对理解宇宙中的天体物理现象具有重要意义。在生态学领域,研究预测了非洲猩猩可能面临的灭绝风险,提示了环境保护的紧迫性。医学研究则展示了VR技术在缓解烧伤疼痛中的应用潜力,以及饮食调整对缓解银屑病和关节炎症的潜在益处。

辨别人脸对于一些人来说总是格外困难,明明见过多次面却仍然记不住对方,引起各种尴尬。在神经科学史上,“人脑如何识别熟人脸” 一直是个很重要的问题,科学家们却始终没有找出人脑中 “认脸” 的神经细胞。近日,这一谜团终于有了新的突破。

近日一篇发布在《科学》(Science)上的论文揭示了 “认熟人脸” 的原理:存在于大脑颞极区域(temporal pole)的一类神经元,能将面部感知和长期记忆联系起来,从而对自己熟悉的脸快速做出反应。

研究人员给两只恒河猴观看 “熟人脸” 和 “生人脸”,在此过程中放大它们脑部的颞极区并观察其神经元会作何反应:在看到 “熟人脸” 时,恒河猴颞极区的神经元反应比 “生人脸” 更强烈,且反应速度非常快。未来,对这一发现进行的深层次研究或许是 “脸盲” 患者的福音。

人生七十古来稀,以前的人们想高寿不易,随着经济水平和医疗技术的发展,人类的平均寿命不断增长,“百岁老人” 也越来越多,迄今为止有记录的最长寿者享年 122 岁。那么,人的长寿极限究竟在哪?据华盛顿大学的一项最新研究,本世纪末人类的长寿极限会继续缓慢上升,或许会达到 126、甚至 130 岁,这一发现近日发布在 Demographic Research 上。

研究人员利用贝叶斯统计学对国际长寿数据库(IDL)的最新数据进行了分析,该数据库纪录了 10 个欧洲国家及美国、加拿大和日本三国中 110 岁以上的长寿老人。结果显示,目前 122 岁的 “世界纪录” 有 99% 的概率在本世纪末被打破,且人类的长寿极限达到 126 岁、128 岁及 130 岁的概率分别为 89%、44% 和 13%。

6 月 29 日,《天体物理学杂志快报》(Astrophysical Journal Letters)发表了一篇论文称,科学家们首次观测到了中子星-黑洞的合并。此前,科学家只观测过中子星-中子星合并以及黑洞-黑洞合并。研究人员在 2020 年的 1 月,观测到了来自 9 亿光年外的引力波,是由一个约 1.9 倍太阳质量的中子星和约 8.9 倍太阳质量的黑洞碰撞产生。

仅仅 10 天后,他们又再一次观测到了一个约 1.5 倍太阳质量的中子星和一个大约 5.7 倍太阳质量的黑洞合并产生的引力波,这次的引力波来自于 10 亿光年之外。科学家粗略推测像这样的合并,在 10 亿光年外,大约每个月都会发生一次。同时,该团队将会在 2022 年夏天开启第四次观测。随着人类活动对环境影响的加剧,很多物种的栖息环境受到影响,其中类人猿的栖息地将会急剧缩小。

研究人员分析了目前非洲类人猿 20 年以来的数量情况、威胁情况和保护情况,结合气候变化土地使用以及人口变化,他们预估,即使在气候变化比较乐观的情况下(碳排放下降等),非洲猿类的栖息地也会减少 85%。如果碳排放持续上升,他们的栖息地甚至会减少 94%。研究团队同样测试了在这种情况下,非洲猿类是否会灭绝。如果这些猩猩不能及时迁移到新的适宜生存的地区,他们面临的命运很可能是消失。

烧伤治疗期间的疼痛通常十分剧烈,严重时甚至需要大剂量阿片类药物来缓解。此前已有研究提出可以通过分散注意力减轻烧伤患者的痛苦,例如提供音乐、催眠、玩具和 VR 等。近日在 JAMA Network Open 上发表的一项随机临床试验,将 90 名 6-17 岁的二度烧伤患儿分为三个治疗组:主动 VR 组、被动 VR 组和标准护理组(如利用玩具、iPad 分散注意力)。

研究人员在游戏场景中营造了一个逼真的下着雪的 “寒冷” 环境,并鼓励主动 VR 组患者积极参与游戏互动,被动 VR 组只观看同款游戏而未参与。研究发现,主动 VR 组患者的 VAS 最疼痛评分为 27.4,远低于被动 VR 组的评分 47.9。标准护理组的最疼痛评分最高,为 48.8,证明基于智能手机的虚拟现实(VR)游戏能够显著减轻烧伤患儿换药时疼痛。

之前的研究证明,小鼠摄入高糖兼中高脂饮食(Western diet, WD)会诱发明显的皮肤炎症,并更易患银屑病样皮炎。近期发表于《皮肤病学研究杂志》的研究发现,WD 饲喂 10 周后,模型小鼠不仅容易发生皮肤炎症,也容易发生关节炎症。WD 引起的皮肤和关节损伤都与产生 IL-17A 的 γδ T 细胞的扩张和 T 辅助 17 型细胞因子的表达增加有关。

WD 喂养的小鼠体内微生物多样性减少,并出现明显的菌群失调,而肠道内的细菌可能在炎症形成中发挥关键作用。当使用广谱抗生素则能治疗由于摄入 WD 引起的小鼠皮肤和关节炎症。此外,研究人员还发现,当小鼠从 WD 转为标准饮食时,肠道微生物群部分恢复,皮肤和关节炎症也会得到改善。这些研究结果提示,患有银屑病等皮肤和关节炎症的患者可以考虑尝试少糖、少脂肪的健康饮食模式。

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