迄今最全面的大脑基因组分析公布
科学家们通过迄今为止对人类大脑进行的最全面的基因组分析,成功绘制了人脑基因组图谱。这项庞大研究由15个国际机构完成,涉及近2000个大脑的分析,相关成果公布在《科学》杂志及其子刊的11篇论文中。
由于大多数遗传变异存在于基因组的非编码区,此前人们对大脑基因调控和表观基因组尚没有全面的了解,这极大地阻碍了基因突变与疾病之间关系的研究。2015年,美国国家心理健康研究所成立了PsychENCODE联盟。本次研究工作由PsychENCODE组织发起,大脑样本则来自去世的成年捐献者,其中包括具有典型神经特征或者诊断为精神分裂症、自闭症、双相情感障碍的患者。研究文章主要围绕三个主题展开:人类大脑发育分析、大脑疾病转录组检测、组织和单细胞数据与深度学习方法的整合。
《伊卡洛斯》ICARUS
土星环可能在1亿年后消失
NASA领导的一项新研究显示,土星正在“吃掉”环绕其运行的土星环,这一主要由水冰组成的颗粒带可能不到1亿年就不复存在了。
土星的引力正在将土星环上的颗粒吸入上层大气,仅这种作用就会让土星环在3亿年后消失。如果将“卡西尼”号探测器此前发现的落向土星赤道的“环雨”考虑在内,土星环不到1亿年就会消失。研究人员称,土星环主要由尺寸级别从微米到米不等的水冰颗粒组成,这些颗粒的轨道速度本来与土星引力维持在平衡状态,但来自太阳的紫外光或宇宙流星尘轰击导致的等离子云大幅改变了这种平衡,土星引力牵引它们沿着磁场线进入大气层顶端。一旦这些冰环微粒抵达大气层顶端,它们将汽化,与土星电离层发生化学反应。研究人员认为,土星环正处于“中年”,现在能看到它很幸运,木星、天王星和海王星可能曾经也有这种环,但现在已经不明显了。
《自然》nature
驱动神经疾病的有害蛋白可通过医源方式传播
一项新研究显示,驱动神经疾病的有害蛋白可能会通过神经外科手术进行传播。这项研究虽然并没有表明老人痴呆等疾病具有传染性,但它确实引发了新的隐忧:一些医疗器具在给患有神经退行性疾病的患者做手术后,再用在其他手术中,可能会导致有害蛋白质在人类之间传递,导致被传染者在几十年后发生脑部疾病。
2015年,研究者在对4具英国人尸体的大脑进行检查时,发现这4个人均在中年时死于一种罕见但致命的神经退行性疾病“克雅氏病”(CJD),且都曾在儿童时期因身材矮小而接受过生长激素治疗。他们使用的生长激素制剂来自数千名遗体捐赠者的脑下垂体。病理学家认为,他们的疾病可能是尸源生长激素“播种”造成的。黏稠的淀粉样蛋白紧紧地粘附在手术器械使用的材料上,标准的去污方法很可能难以奏效。
《当代生物学》Current Bilolgy
尼安德特基因影响现代人头骨圆度
你的头部结构可能会透露你是否拥有某些尼安德特人基因。一项最新研究发现,现代人类如果携带尼安德特人的某些基因片段,他们的大脑和头骨形状会比其他人更长。
智人拥有独特的、接近球状的头骨和大脑。相比之下,尼安德特人的头骨和大脑却更像大多数灵长类动物,呈现细长状。研究者对7个尼安德特人头骨化石和19个现代人类头骨进行了X射线计算机断层扫描,他们在颅内部做了标记,测量了头骨圆度。随后,他们分析了近4500位现代人基因组中的尼安德特痕迹,并对这些人的大脑进行了核磁共振成像(MRI)扫描。该团队最终辨别出两个影响头骨圆度的基因:调控神经元发育的UBR4,以及影响神经元外髓鞘发育的PHLPP1。尼安德特人的基因变体可能降低了URB4在基底神经节中的表达,并且导致小脑中的轴突髓鞘变少。论文作者表示,这些基因还可能导致神经连接以及小脑调控运动技能和语言上的细微差异。
《儿科》PEDIATRICS
传统玩具比电子产品更适合学龄前孩子
随着信息技术的飞速发展,玩偶、积木和蜡笔等传统儿童玩具已经逐渐受到冷落,取而代之的是各种高科技电子数码产品。数码玩具经常标榜“帮助孩子学习”,许多家长也深以为然。不过,美国儿科学会(AAP)的最新研究显示,传统玩具比数码玩具更适合学龄前孩子。
AAP的研究显示,简单玩具可以给孩子们更多的自由,让他们充分发挥想象力和创造力,练习解决问题的能力,并学会如何与他人互动。AAP建议,幼儿适合玩球类、拼图、涂色书和卡片游戏。到目前为止,电子设备和应用程序可能对幼儿产生的长期影响尚不明朗,但可以明确的是,幼儿在游戏中学会与他人“互动”十分重要。研究者解释说:“玩具其实只是帮助父母和孩子共度美好时光的道具。”幼儿通过与监护人的互动,学到的东西最多。此外,父母也需要放下电子设备,因为如果父母经常玩手机,陪伴孩子的时间就会减少,而这种行为也会导致孩子们 “有样学样”。
《自然·生态与演化》nature ecology & evolution
翼龙化石将羽毛起源提前了7000万年
来自中国、英国等地的国际团队首次在一类短尾翼龙身上发现了4种羽毛状毛发结构,分别是简单的独根(类似头发)、束状、中轴及侧向分支结构,还有绒羽状结构。这4种羽毛状结构此前只发现于恐龙的两个主要类群——鸟臀类和兽脚类。这一发现改变了人们对翼龙只有单一毛发的刻板印象,并将羽毛状毛发结构的起源提前了大约7000万年。
尽管很早以前人们就发现翼龙体表覆盖着一层毛发,但是这些毛发结构往往被认为与鸟类羽毛截然不同。新发现的翼龙毛发,不同的形态和位置分布或许可以承担许多不同的功能,其中一些可以保暖和控制飞行时的气流,而另一些类似鸟类喙部附近的鬃毛,也许可用来感应猎物或导航方向。上述证据表明,翼龙的毛发很可能跟现代鸟类羽毛有着相同的起源——羽毛的产生年代或将向前推进到恐龙和翼龙共同祖先出现的时代。不过,由于化石资料有限,研究者仍需要更多证据来验证这一假说。