2月28日外媒科學網站摘要:多巴胺和血清素在大腦決策中起什麼用

2月28日(星期三)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

核物質上留下的印記表明:地球上可能存在宇宙中最強的磁場

在宇宙中存在一些區域,物質變得極其扭曲,以至於磁力變成爲一種難以想象的力量。這些被稱爲磁星的高動態中子星,擁有因引力壓縮而極度密集的核心,其磁場強度約達100萬億高斯。

然而,人們相信地球上可能存在某些地方,那裡微小的磁場閃爍的強度甚至超過了這些宇宙中的巨大怪物。在最近的一項科學突破中,科學家們首次展示了磁場如何與夸克-膠子等離子體(QGP)發生相互作用。

在美國能源部布魯克海文國家實驗室(BNL),對相對論重離子對撞機(RHIC)進行的粒子相互作用分析中,發現了大量的磁場痕跡。這些痕跡被記錄在重離子原子核碰撞產生的物質噴霧中。

研究團隊測量了由偏離中心碰撞釋放的較小夸克和膠子粒子的碎片。他們發現,快速移動的正電荷會產生極其強大的磁場,強度可達到10^18高斯。物理學家認爲,這可能是宇宙中已知的最強磁場。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、研究發現南極洲西部冰川大規模消退始於上世紀40年代

南極洲的斯韋茨冰川(Thwaites Glacier)是世界上最寬廣的冰川之一,位於南極洲西部邊緣,延伸約80英里。儘管其體積龐大,但與其接收的降雪量相比,這座巨型冰川正以年均約500億噸的速度失去冰量,導致其處於不穩定狀態。

自20世紀70年代起,人們就已經注意到南極洲冰川加速融化的現象,但直到最近,這種顯著的融化開始時間尚不明確。由休斯頓大學的研究人員領導的一項新研究,發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上,顯示南極洲的冰川大規模退縮始於20世紀40年代。他們對斯韋茨冰川的研究結果與此前關於南極州鬆島冰川(PineIsland Glacier)退縮的研究結果一致,均表明冰川退縮始於40年代。研究作者認爲,這種冰川退縮可能是由極端的厄爾尼諾(ELNINO)氣候模式引發的,該模式導致南極洲西部氣溫升高,自那以後,冰川便未曾恢復過。

2、人類首次揭示影響社會行爲的大腦化學物質

今年2月26日,《自然人類行爲》(Nature Human Behavior)雜誌發表了一項研究,科學家們深入探索了人類大腦中的化學神經調節劑,尤其是多巴胺和血清素,以揭示它們在社會行爲中的角色。這項研究是在清醒狀態下接受腦部手術的帕金森氏症患者中進行的,重點關注了“黑質(Substantia nigra)”,這是一個與運動控制和獎勵處理相關的核心區域。研究人員使用碳纖維電極,該電極被植入接受深部腦刺激手術的患者體內,這一創新方法使得同時測量多種神經遞質成爲可能,揭示了以往未知的反應模式。

研究人員首次證明,社會環境的影響可能來自多巴胺和血清素之間的動態相互作用。在決策過程中,多巴胺似乎緊密監控並對比較當前提議與之前的提議是否更好或更差作出反應,彷彿它是一個連續的監測系統。而血清素則似乎僅關注當前特定物品的價值,這暗示了其在具體情境下的特定作用。

3、 白矮星表面的金屬疤痕:恆星吞噬行星的獨特證據

當類似太陽的恆星走向生命終結時,它會吞噬與之共生的行星和小行星。通過使用位於智利的歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(ESO's VLT),研究人員首次發現了這一過程的獨特證據——留在白矮星表面上的金屬疤痕。這項研究成果發表在《天體物理學雜誌通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上。

研究小組發現的這些疤痕是金屬聚集體,存在於白矮星WD 0816-310的表面上,這顆白矮星是一顆體積與地球相近但比太陽質量稍大的恆星殘骸。他們觀察到,金屬檢測的強度隨着恆星旋轉而變化,這說明金屬主要集中在白矮星表面的特定區域,而不是均勻分佈。此外,這些變化與白矮星磁場的變化同步,指出這些金屬疤痕位於一個磁極上。

4、數字化工作場所員工的專注力可以緩解壓力和倦怠

一項新研究表明,數字化工作場所(採用電子郵件、即時消息傳遞、移動設備等技術工具以促進工作流程和溝通的環境)中更專注的員工能更有效地抵禦壓力、焦慮和超負荷工作的影響。這項研究由英國諾丁漢大學心理和醫學院的研究人員進行,調查了142名員工,研究結果發表在《公共科學圖書館·綜合》( PLOS ONE)雜誌上。研究人員探討了參與者對數字化工作場所負面影響的感受,包括壓力、超負荷工作、焦慮、害怕錯過和上癮,以及這些因素如何影響他們的健康。研究發現,對數字化更有自信的員工不太可能遭受數字化工作場所相關的焦慮,而專注力較高的人能更好地抵禦所有這些負面影響。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、電磁學的突破:科學家首次觀測到第三類磁性

德國美因茨大學(Mainz University)的研究團隊直觀地觀測到了第三類磁性——變磁性效應。長期以來,鐵磁性和反鐵磁性被認爲是磁性材料的兩大類。早在2019年,美因茨大學的研究人員提出了第三類磁性,即變磁性。此後,這種電磁現象成爲了專家激烈爭論的焦點,其中一些專家對其存在持懷疑態度。最近,在德國電子同步輻射加速器(DESY)進行的一項實驗中,美因茨大學的研究人員首次測量到了一種認爲是變磁性特徵的效應,爲第三種磁性的存在提供了實證支持。

2、大腦是如何做決定的?哈佛大學科學家有了新的發現

哈佛醫學院神經科學家們在老鼠身上進行了研究,對關於腦細胞或神經元在做決定時的相互作用方式,以及這些神經元之間的聯繫如何加強決策過程提供了新的見解。這是第一項結合結構、功能和行爲分析來探索神經元連接如何支持決策的研究,其結果最近發表在《自然》(Nature)雜誌上。該研究聚焦於大腦的後頂葉皮層區域,這一區域被描述爲一個“綜合中樞”,它負責接收和處理來自多種感官的信息,幫助動物做出決策。

3、CRISPR技術揭示癌症治療新途徑

研究人員引入了一種突破性的CRISPR技術,旨在提高免疫系統識別並摧毀癌細胞的能力。通過增加癌細胞上的MHC I(Ⅰ類主要組織相容性複合物)分子的數量,這種被稱爲TRED-I系統的新方法,有望提升癌症治療的有效性,併爲治療耐藥癌症類型提供新的希望。

MHC I分子是存在於所有人體細胞表面的免疫複合體,對於免疫系統識別和消除癌細胞至關重要。面對免疫系統的壓力,癌細胞會主動降低MHC I分子的數量,以躲避免疫系統的主要抗癌細胞CD8+ T細胞。日本和美國的研究人員開發了一種CRISPR技術,能夠顯著增加癌細胞中MHC I分子的數量,代表了一種增強免疫系統檢測和消滅癌細胞能力的新策略,其研究成果發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。(劉春)