01 睡前刷手机,小心抑郁症
若是您日常平凡习惯在睡觉前长时候地刷手机,此刻可能要改改了。按照近日颁发在《天然·神经科学》的一项研究,持久表露在夜间光线下——无论这光线来自灯光、光污染,仍是电子设备屏幕——会影响大脑中特定的神经回路,继而发生与抑郁症相关的症状。
在这项研究中,尝试小鼠接管每晚2小时,持续3周的夜间蓝光照射,固然小鼠的日夜节律没有发生转变,可是它们随后呈现了一些反常的行为。例如,当被强迫泅水时,小鼠会抛却挣扎;当面临甜甜的糖水时,也显得不那么想吃了——欢愉水无法带来欢愉了。这些行为表示出近似抑郁症状。而在打消夜间光照之后,小鼠过了3周才逐渐恢复正常。
尝试组的小鼠在夜间增添蓝光照射 | 图片来历:[1]
研究显示,致郁原因在于夜间光照影响了大脑中特定的神经回路。这条神经回路肇端于视网膜,那边分布着神经节细胞(简称ipRGC),它能表达调控生物钟的卵白。这些细胞对光线很敏感,被激活之后,它们会发送旌旗灯号到大脑中的背侧缰核(简称dpHb)。dpHb中的部门神经细胞接着将旌旗灯号传递到伏隔核(简称NAc)。这两个脑区都与抑郁症状紧密亲密相关。在夜间光线的诱导下,从ipRGC到dpHb再到NAc的神经回路导致了近似抑郁的症状。
固然夜间光线会激发抑郁症状,在白日,晒太阳反而是缓解抑郁症状的一种手段。光线之所以在夜间和白日有着分歧的情感感化,是因为这条神经回路在夜晚被激活的水平更强。尽管小鼠尝试有必然局限性,但近似神经环路已在人类视网膜中相关神经细胞,是以,这一研究可能会帮忙诠释晚间光照对人类抑郁症有何影响。
[1] DOI : 10.1038/s41593-020-0640-8
02 宠物、牲畜……哪些动物可能把新冠传给人?
图片来历:Getty Images
新型冠状病毒SARS-CoV-2和中华菊头蝠冠状病毒RaTG13在核苷酸程度上有96.2%的相似性, 并被认为发源于蝙蝠。因为宿世界多地陆续有宠物狗、动物园山君、养殖场雪貂被传染的报道,对新冠病毒在人畜间传布纪律的研究十分需要。
比来,中国科学家团队依托国度动物疫病防控高级别尝试室和兽大夫物手艺国度重点尝试室,别离检测了雪貂、六畜禽和宠物对新冠病毒的易感性。
雪貂经常被用作人类呼吸道病毒的动物模子。是以,研究团队起首测试了雪貂对新冠病毒的敏感性。颠末两周不雅察,研究者发现新冠病毒会在雪貂上呼吸道复制,也在消化道中发现病毒RNA,并且在传染后的前8天内不会引起严重症状或者灭亡。
猫和狗是人类最亲密的宠物,试验成果揭示,病毒可以或许在猫的上呼吸道和消化系统内高效复制,引起分歧水平的肺部炎症与肠道粘膜毁伤。并且年幼的猫近年长的猫加倍易感。同时,病毒可以在猫之间经由过程空气传布。和猫的环境相反的是狗,它们对于新冠病毒的易感性较低。对猪、鸡和鸭子等牲畜睁开的尝试同样表白,这些动物对新冠病毒不易感。
研究人员认为,雪貂可以作为抱负的动物候选模子,用来评估抗病毒药物或者新冠疫苗结果。同时,研究者建议对高度易感的动物开展新冠病毒监测,作为节制疫情的办法之一。固然今朝动物将新冠病毒传布给人的威胁远小于人际传布,但我们应该预防跨物种传布在将来引起新的暴发。
[1] DOI: 10.1126/science.abb7015
03 各类类型的肿瘤中均发现细菌出没
肿瘤是一个复杂的生态系统。新的研究发现,除了各类细胞、血管和神经外,细菌也是肿瘤微情况中的一部门。早在100多年前,人们就在肿瘤中发现了细菌,今朝有跨越16%的肿瘤发病可以归罪于病原微生物的传染,是以领会肿瘤微生物对于人类战胜肿瘤一向有着主要的意义。
肿瘤中的细菌登上《科学》封面 | 图片来历:Science
近日,以色列魏茨曼科学研究所的团队对肿瘤微生物组进行了迄今最为严酷和周全的阐发。他们研究了7种肿瘤类型(乳腺癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、黑色素瘤、骨肿瘤和脑肿瘤)的1526个肿瘤及其临近的正常组织样本中的微生物构成,发现每种类型的肿瘤都有其怪异的微生物构成。此中,乳腺癌的微生物组最为丰硕,而且肿瘤内的细菌大部门存在于细胞核四周,它们编码的功能可能与某些肿瘤亚型的临床特征有关。该研究当作果作为封面文章颁发于5月29日的《科学》杂志。
常见的实体肿瘤中所含细菌阐发 | 图片来历:[1]
这项工作为癌症研究开启了一扇新的大门,为什么肿瘤内会有细菌?肿瘤内菌群是否会促进肿瘤发生成长?这些细菌是在肿瘤形当作后才传染的么?某些细菌存在于肿瘤内的免疫细胞中,它们是否能加强免疫反映?解答这些问题,能让我们更好地舆解肿瘤微情况,更深刻地舆解癌症发生和成长的机理,并有望带来全新的精准治疗和诊断方式。
[1] DOI:10.1126/science.aay9189
[2] DOI:10.1126/science.abc1464
04 太空中的“色散尝试”:搜寻重子的蛛丝马迹
现代物理学告诉我们,宇宙是由跨越95%的暗物质、暗能量和不到5%的通俗物质(也被称为重子)组成。不外,我们可以等闲不雅测到的重子却也占所有重子的四分之一,其余重子被认为稀少地分布在星系间丝状的宇宙网中。数十年来,科学家一向在寻找这些埋没的物质。
近日,国际射电天文研究中间的副传授Jean-Pierre Macquart及合作者操纵位于澳大利亚的平方阵列射电千里镜(ASKAP)不雅测,阐发了6个来自分歧星系的快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB),并以此来评估对应区域的重子数目与密度。快速射电暴一种从星系中射出高能电磁波脉冲,尽管我们并不知道这一现象的原由,但来自其他星系的快速射电暴就像一束光线,为我们照亮了暗中的宇宙。在本研究中,FRB充任了宇宙的称重站。
来自其他星系的快速射电暴帮忙天文学家发现宇宙中难以探测的物质 | 动图来历:[2]
从其他星系射出的快速射电暴包含有分歧频率的电磁波,当电磁波与满盈在宇宙中的重子相遇时,低频波速度衰减的水平要大于高频波。是以,经由过程计较分歧频率的电磁波达到地球的时候差,科学家可以或许计较出快速射电暴碰到的重子数目,再操纵银河系与对应星系间的距离,就可以得出对应路径上的重子密度。Macquart暗示,FRB会被重子分离,这一过程和经由过程三棱镜看到的太阳光的色散同理。
研究发现,银河系和5个星系之间平均物质密度约为每立方米1个重子,而银河系平均物质密度其一百万倍,但这稀少的仍可申明物质并没有丢掉,与理论展望相符。但今朝FRB数据仍然太少,研究人员但愿能获得更多不雅测成果,最终可以绘制重子分布网。
[1] DOI:10.1038/s41586-020-2300-2
[2] https://www.sciencenews.org/article/universe-missing-matter-found-fast-radio-bursts
[3] https://phys.org/news/2020-05-cosmic-unveil-universe.html
05 中子星的中间是自由夸克?
潜入中子星内部,我们会发现什么,只有中子吗?工作并非如斯简单。潜得越深,其内部就越恍惚致密。有不少理论来切磋中子星中间的可能组成,例如自由夸克;超子;K介子凝集物等。
近日,来自欧洲核子研究中间及芬兰赫尔辛基大学的研究人员在《天然-物理学》颁发论文表白,庞大的中子星中间可能是由自由夸克构成的。这种夸克物质近似于自由夸克和胶子构成的致密状况。科学家认为,在大爆炸之后不久就存在这种夸克和胶子的致密状况,而且已经在对撞机中发现了夸克-胶子等离子体。
中子星的内部:越深层则越致密 | 图片来历:Jyrki Hokkanen
研究人员未来自中子星的天文不雅测信息与理论计较相连系,从而揣度中子星内部的物质特征。他们提出新的状况方程以描述压力下能量密度的转变,连系两个中子星归并发生引力波的不雅测数据及大质量中子星的不雅测数据,引入了约束前提:中子星质量可觉得2倍太阳质量,以及1.4倍太阳质量的中子星潮汐变形的可能值。
研究人员发现,质量为太阳1.4倍的中子星的中间布满了中子。比拟之下,更大质量的中子星可能包含大的夸克物质核。一颗半径为12公里,质量为2个太阳的中子星,其焦点可能是半径为6.5公里的夸克物质——大约是中子星半径的一半。论文作者,欧洲核子中间理论物理组Aleksi Kurkela暗示,这些阐发并没有完全解除大质量中子星是中子核的可能性,而是证实夸克物质核也是一种合理的诠释。
[1] DOI: 10.1038/s41567-020-0914-9
[2] https://home.cern/new s /news/physics/neutron-stars-show-their-cores
06 LHC再度搜寻强CP粉碎
CP对称(电荷宇称对称)描述了通俗物质与反物质之间的对称关系,具体是指通俗物质与反物质所遵循的物理法例几乎完全不异,他们之间只相差一个镜像反转。也就是说,由通俗物质组成的右手,与反物质组成的左手,应该在物理宿世界中具有一模一样的演化纪律。
然而,若是CP对称老是严酷当作立,宇宙中正反物质必然一向维持势均,也就无法形当作现在这样通俗物质周全胜出的场合排场。恰是1964年在K介子衰变中发现的CP对称破缺现象,才解开反物质消逝之谜。这项获得了1980年诺贝尔物理学奖的重大发现,为粒子物理学打开了一个潘多拉魔盒,至今仍有一系列重大理论研究,都与CP对称破缺慎密相连。
与理论推算比拟,现实发生CP对称破缺的规模似乎老是不敷广。今朝所有CP对称破缺都只发生在弱彼此感化过程中,而在强彼此感化中却老是不测地守恒,这就是闻名的悬案——强CP问题。而由这个问题出发,又直接牵扯到尺度模子扩展理论,以及暗物质等其他主要悬案。
为了探讨神秘的CP属性,物理学家们一向在想尽法子领会各类感化过程中的CP转变环境,尤其是涉及希格斯玻色子和顶夸克彼此感化。前者位处尺度模子的中间,后者是尺度模子中最重的当作员,无论二者彼此感化中CP守恒与否,城市对后续理论研究工作供给主要帮忙。
本年4月,工作于欧洲LHC的科学家们操纵机械进修手艺,具体阐发了2015年至2018年间ATLAS探测器中质子碰撞数据,从中提掏出了希格斯玻色子与顶夸克的感化过程。成果显示过程中未发现CP破缺,这与现有尺度模子理论连结一致,同时也为各类扩展理论提出了更严苛的限制前提。
ATLAS是LHC系统的探测部门,2012年所发现的希格斯玻色子就是由ATLAS所测得 | 图片来历:Phys.org
研究者本家儿要遵循这样一个描述希格斯玻色子与顶夸克间彼此感化的模子:
此中的α被称为CP夹杂角,若是α=0°,代表感化过程中CP守恒,而若是α=90°,则代表发生CP粉碎。此前曾有研究团队在经由过程尝试解除了α=90°的可能,本次尝试的结论是在95%的可托度上解除了α>43°的可能性。
[1] arXiv: 2004.04545
07 挑战保存极限:极端早产儿也可以健康糊口
十月妊娠,一朝临蓐。婴儿在出生前,一般都要在母体子宫内待满37-42周(胎龄);而在母亲怀胎37周之前就出生的婴儿,就是早产儿。因为早产儿身体尚未发育完全,很可能有呼吸系统疾病和传染等并发症呈现,因而存活率较低。胎龄(自怀胎起头到出生)越短,存活率越低,并且长大过程中也轻易生病。近年来,跟着新生儿保育手艺的提高,早产儿的存活率已经大大提高,尤其是极端早产儿(胎龄小于27周)当作人率,今朝但人们对早产儿的身体健康状况仍有担忧。
护士利用脑电图(EEG)查抄25周出生的婴儿的大脑发育环境 | 图片来历:BSIP/Universal Images Group via Getty
比来,《天然》刊发了一篇新闻,讲述昔时的早产儿正在当作为研究早产儿的学者,从持久不雅察角度会商极端早产儿的保存和健康状况,一项持久跟踪早产儿的研究发现,极端早产儿比拟足月出生的婴儿,更易在青少年期呈现精力杂乱、认知障碍或心脏疾病。不外,亦有研究表白极端早产儿一旦能活下来,大部门人并不会有严重的缺陷,但糊口质量会比正常孩子低,可能会呈现持久慢性问题。研究发现,在出生早期利用药物干涉干与,或是让长当作少年的极端早产儿加入特定的熬炼项目,可以改善肺部发育和功能,减低患病风险。社会型干涉干与(如供给帮忙热线,让早产儿妈妈在单间恢复)也有助于早产儿的健康当作长。研究者认为,尽管对早产儿健康状况的调研仍需进一步持久跟踪,但多项研究显示,极端早产儿一样可以健康的糊口。
[1] DOI : 10.1038/d41586-020-01517-z
[2] https://www.who.int/features/qa/preterm_babies/zh/
撰文 | 顾淼飞、小叶、顾舒晨、Leo、刘航、董唯元、继省
编纂 | 刘辛味、Azul
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