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儿时脑子最好使 Long-term sensory deprivation prevents dendritic spine loss in primary somatosensory cortex 在人类和其他哺乳动物的大脑皮层中,在新生命出生后早期阶段,存在迅速的信息联会,而后从青少年时期到成年时期,信息的联会大大减少。造成这种现象的机制我们并不知道。一般认为,经验导致联会数量的增加,这在新生命出生后早期阶段肯定是正确的,但对处在青春期的年轻小鼠所做的研究却为我们描绘了一幅大相径庭的画面。长期的感觉剥夺可通过降低脊椎神经消除的速度来增加树状脊椎神经的数量(从而增加联会连接的数量)。在生命的不同阶段,似乎一个个体的经验越多,其大脑中联会消失的也会越多。这些结果突出反映了儿童时期当大脑能够胜任其工作的时候一个人的经验在塑造神经连接中的重要性。 人脑比我们所想象的更有组织 人脑含有约10个细胞。这些细胞在宏观和微观尺度上是怎样组织的?人们早就知道,大脑不同部分处理不同类型的传感信息。利用过去的低分辨率成像技术,研究人员发现,细胞群(如那些只对特定方向的视觉刺激产生反应的细胞)被松散聚集进不同区域中。现在,新的成像技术(活体双光子钙成像)显示,这些区域形成非常有序的三维图,这些图精确到各个脑细胞的尺度。这意味着,人脑的组织性要比以前所认为的好的多,在微观尺度上有纯粹的功能区域。 治疗女性不育症的新希望 不育症是一个比较严重的医学和社会问题,然而影响女性生殖的分子机制、尤其是那些在治疗上可以掌握的机制我们还不完全了解。所以,通过胚胎着床对影响生育能力的一个新的信号机制的识别是一个有潜在重要意义的事件。所涉及的化合物是“溶血磷脂酸”(LPA),通过一个由G蛋白耦合的受体发挥作用。定向删除这一名为LPA3的受体,所产生的小鼠具有一种可归因于着床延迟、着床空间被改变、胎盘肥厚和胚胎死亡等的表现型。遗传数据表明,在女性生殖能力中,LPA信号作用与前列腺素生物合成之间通过环氧酶-2(COX-2)的调节有一个联系。由G蛋白耦合的 受体是药物作用最常见的目标之一,所以该发现让我们看到这样一个可能性:开发以LPA3受体为作用目标的新药物来治疗不育症。 胚胎神经生长的引导机制 Gordon Wang 和 Mu-ming Poo两个小组在本期Nature上发表的研究结果表明,胚胎神经依靠未曾料到的传感装置来引导它们的生长。这些发现可帮助科学家更好地了解大脑的神经系统。由“瞬时受体势”(TRP)蛋白形成的离子通道允许成年传感器官对温度、机械压力或味道等作出反应。现在,Gordon Wang 和 Mu-ming Poo在一个未曾料到的地方发现了TRP通道,这个地方就是胚胎神经的末梢,在那里,它们所控制的钙离子流允许神经朝向或远离引导分子生长。另一个小组发现,TRP通道在引导来自发育中的小脑的神经元的神经生长的过程中起类似作用。 第一个与精子相关的精卵融合因子被发现 使得哺乳动物精子和卵子能够相互认识、然后融合形成一个胚胎的分子事件正在逐渐被揭示出来。卵细胞膜上的一种分子,即与Integrin相关的蛋白CD9,最近被发现对于精子和卵子的融合来说是非常重要的,而现在研究人员已在小鼠身上发现了第一个与精子相关的融合因子。该分子是免疫球蛋白这一超级蛋白家族的一个成 员,是在NCBI数据库中被发现的。这种被命名为Izumo(该名称源自IzumoTaisha,它是日本的一个与婚姻有关的神社)的蛋白也存在于人精子中,在那里抗Izumo的抗体阻止精卵融合。随着与精卵融合有关的更多分子被发现,研究人员有可能找到受孕和治疗不育症的新方法。 惊人新说 临死时人类将会进入一个神奇的新世界 使得哺乳动物精子和卵子能够相互认识、然后融合形成一个胚胎的分子事件正在逐渐被揭示出来。卵细胞膜上的一种分子,即与Integrin相关的蛋白CD9,最近被发现对于精子和卵子的融合来说是非常重要的,而现在研究人员已在小鼠身上发现了第一个与精子相关的融合因子。该分子是免疫球蛋白这一超级蛋白家族的一个成员,是在NCBI数据库中被发现的。这种被命名为Izumo(该名称源自IzumoTaisha,它是日本的一个与婚姻有关的神社)的蛋白也存在于人精子中,在那里抗Izumo的抗体阻止精卵融合。随着与精卵融合有关的更多分子被发现,研究人员有可能找到受孕和治疗不育症的新方法。 科学家首次惊人发现:老鼠能听懂人类语言 你相信吗?老鼠能“听懂”的语言或许不比你少呢。最近,西班牙的科研人员通过试验发现,老鼠能根据人类语言节奏的不同,分辨出荷兰语和日语。这是研究人员首次发现除人或猴子之外的动物具有这种本领。这一研究表明,在语言形成之前,动物特别是哺乳动物已经具备了一些使用和开发语言的潜在能力。 梦中迸发出的思想火花 包括著名科学家和艺术家在内的很多人都曾声称,他们关于某一问题的答案的最重要的认识都是在梦中获得的。神经生理学数据也表明,睡眠可巩固最近的记忆。现在,Wagner等人,利用一项使参与者在认识到一个隐藏结构后能突然提高其表现的连续反应任务,获得了支持认为睡眠能促进导致思想火花的大脑机制的观点的实验证据。他们获得的数据表明,Hippocampal-neocortical重放不仅能定量增强记忆痕迹,而且能催化思想重建。 惊人新说 临死时人类将会进入一个神奇的新世界 俄罗斯媒体披露“惊人新说”,一位名叫雷蒙·莫迪的人对4000个有过临床死亡经历的人进行了调查,发现濒临死亡时人类会进入一个神奇的世界。早在20世纪初,一个叫做伯恩特的德国医生详细对曾徘徊在生死边缘的人们进行了调查后,他发现死而复生的人们在进入死亡世界后首先体验到的是一种强烈的欣喜之情。这种看似玄妙的濒死体验并非只在西方存在。 我们为什么要睡觉? 睡觉的作用是什么目前仍然不很清楚,也许其部分作用是为了巩固记忆中的新信息。这是一个科学实验所得出的结论。在这个实验中,研究人员要求实验对象在睡觉之前学习一种需要手-眼协调的简单的电脑游戏,然后测定其大脑的电信号。结果表明,在已经学会该游戏的处于睡眠状态的实验对象大脑右顶叶中,睡眠过程中所出现的“慢波”活动增加,参与学习过程的大脑的部分区域比其他区域睡眠更深。看来,睡眠好像是在做一件重要的“家务事”,这一职责取决于大脑的活动;睡眠也可能反映了细胞对休息的潜在需求。 人类怎样利用地面判断距离 我们能够准确判断20米以外的一个物体的距离,只要该物体在地平面上。但如果同一物体距我们的距离超过3米,而又没有地平面作为参照,我们将不能准确判断其距离。显然,地平面帮助我们提高距离感,但视觉系统在甚至不能判断一个单独物体的距离的时候怎样能够判断大面积地平面的距离?对10名戴特制目镜、完成“盲走任务”的志愿者所做的实验为此提供了一个答案。视觉系统依靠其能够准确判断近距离物体的能力来形成一个关于眼前地平面的忠实画面,然后,以此作为模板,将更远处的地平面集成进大画面中。 风湿性关节炎与T-细胞缺陷 胸腺中正常的T-细胞发育涉及消除有潜在危险性的自反应T-细胞克隆。自免疫T-细胞是风湿性关节炎的主要调节因子,所以这一自我管理步骤,在寻找该疾病的病因时是一个首要怀疑对象。现在,研究人员发现,小鼠中的一个点突变,是一种与风湿性关节炎非常像的症状的病因;该发现为将被改变的T-细胞选择与一种关节炎联系起来提供了直接证据。信号分子ZAP-70中的突变,改变了T-细胞选择,以有利于自免疫细胞的保存。风湿性关节炎是一种复杂的疾病,所以这一点突变并不是故事的结尾。但是,它有可能为自免疫关节炎的诊断、治疗和预防方法的研究提供帮助。 睡眠有助于记忆 人们知道,睡眠在一些学习情形中有助于巩固记忆。现在,研究人员做了这样一个实验:让一些大学生从一个语音合成器中来识别简单的单词。结果表明,一晚上很好的睡眠可大大提高识别能力。这一实验类似于学习外语,睡眠周期似乎可让大脑中记忆的各种内容巩固下来。另一项研究考察的是一种基于键盘的运动技巧任务,其结果向认为记忆的巩固是一个单相过程的传统观点提出了挑战。该研究发现,记忆的形成有几个不连续的阶段,人清醒的时间段和睡眠的时间段对记忆的巩固过程的贡献是不同的,但却是互补的。 与白内障形成有关的基因 眼睛的晶状体由单一一种细胞组成,被称为纤维细胞,是从上皮细胞分异出来的。在分异成纤维细胞的过程中,线粒体、核体和其他细胞器发生降解,从而确保晶状体是透明的,但这一过程的机制并不清楚。现在,研究人员发现了一种在晶状体细胞形成过程中负责DNA降解的一种DNA酶(Dnase),缺少为这种酶编码的基因的老鼠,会在眼睛晶状体的内层致密部分形成白内障。所涉及的酶为DLAD(DNaseII-like acid DNase),在人体中也有。这说明,一些人类白内障患者可能缺乏DLAD基因,也说明缺乏该基因的老鼠是研究人类白内障形成的一个很好的模型体系。 先天性心脏病的遗传原因 先天性心脏病是导致新生婴儿非感染性死亡的首要原因。而发病的50%是由于心脏隔膜受到破坏,并且需要进行心脏开刀手术来恢复正常的血液循环。对一个有先天性心脏病史的大家族的分析显示:有心脏隔膜缺陷的家庭成员,位于第8号染色体上的转录因子GATA4的基因发生了突变,但是在未受影响的家庭成员身上却保持正常。在有心脏病的人身上筛选GATA4突变,可显示先天性心脏病是怎么发展的,并可能找到新的治疗或预防方法。 某种蛋白质可能会影响人类记忆力 美国东部时间2003.10月20日(北京时间10月21日)消息,《新科学家》杂志网站今日发表的最新研究表明,人类大脑中的一种普通的大脑蛋白质会对我们的记忆产生相当不好的影响。这是人类首次发现特定的蛋白质与智能有关。 |
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