学有机化学竟能改变大脑?

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神 经 科 学

 

学习有机化学能改变大脑

卡耐基梅隆大学的科学家们对大脑进行成像,发现学习有机化学竟能改变大脑中的记忆相关区域。他们让非化学专业的学生学习几种有机分子的名称和结构,并分别利用磁共振和功能性核磁共振扫描了学生的大脑,发现左海马区的组织结构和信号激活模式发生变化,相关神经网络协调性也增强。该研究近期发表于《大脑结构和功能》杂志上。

天 文 学

 

银河系有多重?1.5万亿太阳质量!

银河系的质量是天文学家进行的最基本的测量之一,但由于暗物质难以直接测量,不同的测量方法使得结果之间相差甚远。由德、美、英三国科学家组成的联合团队分析了来自盖亚望远镜和哈勃太空望远镜的数据,计算出银河系的精确质量约为1.5万亿太阳质量

星系的质量越大,其中的星团在引力作用下的运动越快。某些距地球极远的球状星团,被认为是测量星系质量最理想的指标。研究团队以盖亚发布的第二批34个球状星团的数据为基础,结合哈勃望远镜对12个更遥远星团的观测结果,得出了这些球状星团的横向运动速度。结合星团接近或远离地球的速度,科学家可以得出球状星团的速度,进而计算银河系的质量。这一结果为众多宇宙学计算扫清了障碍,也有助于理解银河系在宇宙中的位置。

神 经 科 学

 

SCAPE显微镜捕捉果蝇神经图像

本体感受神经元(proprioceptive neuron)帮助身体感知其空间位置,对协调运动至关重要。为了解此类神经元在生物体自然运动过程中的活动模式,科学家需要借助高速3D显微镜。由哥伦比亚大学医学中心开发的SCAPE显微镜是一种新型活细胞3D成像系统,它可以在不干扰细胞的情况下快速成像。

 

 

在一项发表于《当代生物学》的最新研究中,哥伦比亚大学的工程师和神经科学家联手制作了一段3D视频,通过SCAPE显微镜展示了活体果蝇幼虫单个本体感受神经元的活动。他们发现了,在本体感受系统中,每个神经元都有自己独特的角色,能够从特定的角度感知运动。这项研究以前所未有的精度揭示了神经系统的内部运作情况,有助于从逐个细胞出发,了解完整的神经系统。

航 天

 

SpaceX载人版“龙”飞船试飞成功并返回地球

当地时间3月8日,SpaceX公司的“龙”飞船降落在距美国佛罗里达州海岸约370千米的大西洋海域,并被SpaceX的工作人员打捞上岸。

 

“龙”飞船设计可载7人,但本次任务的宇航员并非真人,而是名叫“里普利”的假人。本次任务中,“龙”飞船于当地时间3月2日从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射,前往国际空间站,经过5天的旅程安全返回地球。


1981年到2011年间,美国太空任务全部采用航天飞机执行。此次“龙”飞船的试飞成功标志着美国重新成为拥有载人飞船的国家。按计划,本次试飞成功后,“龙”飞船将于今年7月进行首次载人飞行,将两名美国宇航员送往国际空间站。

航 天

 

长征系列运载火箭完成第300次发射任务

据央视网消息,3月10日凌晨,我国长征系列运载火箭在西昌卫星发射中心完成了第300次发射,成功利用长征三号乙运载火箭将“中星6C”通信卫星送入太空,卫星进入预定轨道。“中星6C”是一颗用于广播和通信的地球静止轨道通信卫星,可提供高质量的话音、数据、广播电视传输业务,卫星定点于东经130度,服务寿命15年。

健 康

 

用74座城市的城市污水,绘制全球细菌耐药性地图

细菌对抗生素产生的耐药性严重威胁着全球公共卫生安全。为了分析健康人群中的细菌耐药性水平,研究人员想到了具有代表性的数据来源:城市污水。

 

颜色越深,细菌耐药性越严重

 

在一项发表于《自然-通讯》的最新研究中,一支国际团队从全世界60个国家的74座城市收集污水,并从中提取DNA进行了全面分析。结果显示,北美、西欧、澳大利亚和新西兰的细菌耐药性普遍最低,而亚洲、非洲和南美洲的耐药性较高。其中,印度、巴西与越南的耐药基因多样性最高。总体而言,各国的细菌耐药性水平与该国卫生条件和人口总体健康状况相关。这项研究为未来的其他分析提供了宏基因组学数据,也有助于监测致病微生物的产生和传播及耐药性情况。

医 学

 

FDA批准首款乳腺癌免疫疗法

3月8日,FDA批准了一项新的治疗方案:将罗氏制药公司的一款PD-L1抑制剂Tecentriq用于治疗三阴性乳腺癌。这也是FDA批准的首款乳腺癌免疫疗法。

 

三阴性乳腺癌,是指三个关键的治疗靶点——雌激素受体、孕激素受体和人类表皮生长因子受体的表达均为阴性的乳腺癌,在所有乳腺癌患者中占比大约15%-20%。由于缺少关键治疗靶点,大多数三阴性乳腺癌患者只能接受效果相对较差的标准化疗。而Tecentriq能与PD-L1结合,与化疗药物紫杉醇联合使用,能有效增强抗癌疗效。

生 态

 

肉食动物消失后,这种植物遭殃了

当大型食肉动物突然消失,生态系统会受到怎样的影响?以往人们很难有机会对此展开实地研究。在最新的《科学》杂志中,普林斯顿大学的科学家从莫桑比克的戈龙戈萨国家公园找到了答案。在莫桑比克内战期间,当地的生物群落受到毁灭性的打击。此后,食草动物逐渐恢复,但猎豹、非洲鬣狗等大型始终没有回归。这让戈龙戈萨国家公园成为研究上述问题的绝佳案例。

 

研究团队发现,大型食肉动物消失后,南非薮羚的栖息地扩张至树木稀少的泛滥平原,影响了草本植物田繁缕的生长。而当模拟捕食者的气味和声音时,南非薮羚会感到恐惧,返回原先的森林栖息地。这项研究证实了复杂生态系统中的级联效应:食肉动物的存在会限制食草动物的行为,失去它们的威慑,食草动物将会改变区域内植物群落的分布。该研究有助于指导恢复受人类活动破坏的生态系统。

医 学

 

利用近红外荧光探针检测早期癌症

许多类癌症如果在早期发现,能得到较好的治疗,而现有的肿瘤成像技术难以发现组织深处或尺寸较小的肿瘤。在近期发表于《科学报告》的一项研究中,来自麻省理工学院的团队用近红外技术定位活体组织深处的荧光探针,成功检测到了仅由几百个细胞组成的微小肿瘤。

 

该研究利用近红外光不易散射的特点,先使近红外光到达组织深处,再用高光谱成像技术使多个波长的光同时成像。利用团队开发的算法分析高光谱数据,可以确定荧光探针的位置从而检测到肿瘤。目前,该团队计划进一步研究没有荧光探针的情况下如何发现肿瘤组织,并拓宽可检查的癌症类型,以期该系统能用于早期癌症的诊断。

(文:吴非、杨心舟、施怿、陈德芊、谢汝雨、马一瑗、王景鹏)

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