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发布时间:2013-10-12 09:14:03    来源于:CBF聚焦网

摘要:

直接“输入”大脑的记忆
加州大学厄文分校的研究者们通过研究记忆是如何形成的成功地在大脑里直接创造了新的记忆。这样的发现有可能是了解和解决记忆紊乱等神经系统疾病的关键。

加州大学厄文分校的神经和行为学教授诺曼•韦恩伯格(Norman Weinberger)及其团队通过改变大脑皮层中的脑细胞可以直接将特定记忆“输入”到大脑之中。科学家表示这是第一次有证据表明记忆可以直接通过操纵大脑皮层来创造。

在实验中,韦恩伯格和同事先是对实验用的啮齿动物播放一段特定曲调,然后刺激它们大脑深处的下橄榄核以分泌乙酰胆碱,一种形成记忆的关键化学物质。这样的步骤增加了对于这个特定曲调产生反应的脑细胞。第二天,科学家们对实验对象播放不同曲调,发现它们对于前一天播放的特定曲调反应强烈,表明实验已经将记忆通过刺激大脑直接“保存”下来。随后的实验又证明这种创造出来的记忆比自然产生的记忆保存的时间一样长。

“学习和记忆的紊乱困扰着很多人。现在我们不仅仅找到了记忆产生的原理,还找到如何将特定记忆灌输到脑子里的办法,我希望我们的研究能够为解决失记忆紊乱、失忆症等全球性的问题铺平道路,”韦恩伯格教授说。

通过改变大脑皮层来直接创造记忆是韦恩伯格实验室的一个长期项目。这项研究建立在之前激活的大脑皮层细胞数量越多,记忆越清晰的发现的基础之上,而这个发现也是韦恩伯格及其团队的成果。

不会造成晕船的船
那些喜欢海景却又晕船的人有福音了,来自挪威的科学家开发出一种可以不随浪摇晃的船,减少了人们晕船的几率。
 
该技术的主要设计者,挪威SINTEF机构的科学家Sverre Anders Alterskjær博士称之为“旅馆之船”。其抗波浪的功效是由安装在船体底部和两侧的几个U型的水箱。“水箱里装满了水,当船在海里行进时,水箱里的水开始按打到船体上的波浪的相反方向运动,减少了波浪对船的冲击力。” Alterskjær博士解释说。“这些水箱上方装有空气阀门,可以用于调节水箱中水的运动方向和力度。”

除了特殊的船体设计外,该船还装有六个“方位推进器”,可以保证船在“旅馆模式”时停在一个位置上,省去了用锚固定船的麻烦,同样推进器也可以起到减少波浪、水流和风的冲击力的作用。在“旅馆模式”中,每个推进器的方向和速度都单独有一个控制系统控制。这种控制系统不断地从GPS测量仪接受各种数据信号,经过计算来得出推进器的最佳方向和速度,来保证船的平稳。

“我们已经在多种水体中测试,并且人工创造了不同的风力、波浪和水流,证明该船可以在多种条件下平稳运行或静止在水面上。” Alterskjær称,“在我们看来,这种船可以给石油公司或其他需要小型海上探测船的团体,它既可以保证安全性,又可以提高舒适度,有利于促进工作效率。”

据悉,韩国现代重工已经与SINTEF签订了合同,计划生产这种“不晕船”的船。
让肿瘤“吃掉”自己
细胞有分解受损分子,甚至是整个受损区域,并利用得来的能量来产生新的分子或组织的功能。这样的过程叫做细胞的自我吞噬。来自德国波恩大学的研究者们发现癌化细胞在自我吞噬功能方面的缺陷很可能是导致黑色素瘤扩散的重要原因。

波恩大学的研究者们还发现能量产生在细胞的自我吞噬过程中起到很关键的作用,而他们通过研究200多位黑色素瘤患者的切片证明这些黑色素瘤细胞因为染色体变异而导致不能产生一种5号抗胸腺细胞球蛋白(ATG5)的蛋白质。这种蛋白质是细胞产生能量进行自我吞噬的关键,而缺少这种蛋白质无疑会造成癌细胞的扩散。

研究者们通过实验证明,可以通过人工合成ATG5蛋白质并来让肿瘤细胞重新恢复自我吞噬功能。在实验室中,研究者已经成功通过利用ATG5蛋白质溶液消除了患者切片上的黑素瘤细胞。他们希望能够以此为基础开发出治疗黑色素瘤的药物。

“我们不仅仅是希望消除黑色素瘤。我们还希望能够以刺激细胞的自我吞噬让人体内各种肿瘤在萌芽状态时就可以自己‘吃掉’自己。”波恩大学教授汉斯-乌尔•西蒙(Hans-Uwe Simon)表示。

西蒙和他的团队正在准备进行临床试验,目前最大的困难在于ATG5蛋白质在人工条件下很难合成,而且如何让人体吸收这些蛋白质并能够重新激活肿瘤细胞的自我吞噬功能仍不得而知。西蒙表示他们也正在尝试能否通过外界刺激来让肿瘤细胞自己重新产生ATG5。

可以自我修复的“终结者”材料
还记得美国电影《终结者》里可以自我修复的机器人T-1000和T-X吗?在现实生活中,类似于液态金属可以自我修复的材料也即将问世。

西班牙计算机发展创新和技术中心的科学家曾经创造出一种硅橡胶材料,它以纳米银颗粒为交联剂,达到了能够自我恢复的状态,但是该材料的自我恢复需要外界施以压力,而且使用银颗粒导致它的成本较高,不适合商业化。

在经过无数的实验之后,科学家用一种尿素-尿烷聚合材料制成了一种弹性网,在用刀将网划开后,网自己“修补”了割开的口子。这项研究的负责人Ibon Odriozola表示这种材料的原理是芳烃二硫化物的复分解反应。这种反应在常温下就可以进行,可以让材料实现“自我修复”。

Ibon强调使用成本较低的材料对于工业应用来说十分重要。“这种新型弹力材料如同活的一般,因此我称之为‘终结者’聚合物。”Ibon说,“如果它被割开一个口子,你就会发现口子的两边就像密封剂或胶带一样将自己重新粘在一起。实验室里证明愈合率高达97%。”

同样参与研究的巴斯克大学材料化学家David Mecerreyes表示这样的弹性材料可以提高汽车、房子、电子元件和生物材料中塑料部件的安全性和使用寿命。“引入一种可以在室温条件下起作用的共价键可以保证自我修复材料更接近我们的生活。”他说,“现有的尿素-尿烷聚合材料有点软,团队的下一步工作是找到更坚固的材料。”

 

(责任编辑:CBF聚焦网)

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