顶级捕食者崇拜者只是另一种霸王龙

达拉斯,德克萨斯 -每个学校的孩子都知道霸王龙是有史以来最大的恐龙之一,也许是最糟糕的恐龙,用撕裂的,骨头嘎吱作响的牙齿撕成其他恐龙。 然而,一些科学家认为,在6800万到6600万年前在美国西部漫游的霸王龙,有一个较小但同样贪婪的堂兄,名叫Nanotyrannus ,同时生活在同一个地方。 在这里的脊椎动物古生物学会会议上提出的一项新研究对这一主张提出质疑,并得出结论认为,两种假设的Nanotyrannus标本只是T. rex的幼年型。 如果是这样的话,正如其名字所暗示的那样, 霸王龙将成为邻里的唯一王者。

这一发现对霸王龙的生长方式以及它们的多样性有着重要意义。 北卡罗莱纳州自然科学博物馆的古生物学家Lindsay Zanno表示,“我们需要知道在大约6600万年前灭绝前的这个关键时期内有多少只恐龙。”

Nanotyrannus的故事可以追溯到1946年,当时史密森尼国家自然历史博物馆的一位古生物学家描述了在蒙大拿州发现的一种头骨,其中包括霸王龙及其亲属。 但是在20世纪80年代后期,包括现在隶属于休斯顿自然历史博物馆的反传统古生物学家罗伯特·巴克尔在内的研究人员重新研究了头骨并得出结论认为它是一个单独的,较小的分类单元。 虽然T. rex的长度可达12米,但蒙大拿州的标本长约5米,鼓励Bakker团队将其称为Nanotyrannus或“矮人暴君”。团队得出的结论是该标本代表一名成年人,因为它的骨头是头骨似乎融合而不是像未成熟的标本那样开放。

几年后,威斯康星州基诺沙迦太基学院的古生物学家托马斯卡尔发表了他自己的研究,研究了同一标本的头骨,牙齿和骨骼的特征,以及与其他幼虫标本T. rex的比较。 Carr发现颅骨没有像早先声称的那样融合,而且颅骨的纹理和微观结构也是未成熟个体的典型结构。 Carr因此得出结论, Nanotyrannus只是一个T. rex年轻人。 2002年,在蒙大拿州发现了另一种类似于声称的Nanotyrannus的头骨和部分骨骼,这一结论得到了支持。 绰号“简”,它比20世纪40年代早期的标本更好地保存,许多研究人员得出结论,它是一个基于牙齿形状和其他骨骼特征的少年。 事实上,一些前Nanotyrannus倡导者基于新头骨改变了他们的想法。 但其他人继续争辩说这是一个独立的物种。

在达拉斯,Carr对Jane的头骨和骨骼进行了新的分析,基于头骨的三维计算机重建,填充了缺失的部分并允许他更详细地分析这些特征。 他的团队检查了Jane's小腿骨中的微观“生长环”,这种生长环每年都在累积。 该团队在骨头和空间中发现了9个这样的戒指,还有两个戒指,导致他们得出结论,简确实是一个少年,大约11岁时她去世了。 此外,对骨骼的仔细检查显示,它仍在经历“非常快速生长的骨骼”的“重塑”。 虽然已知较年轻和较老的霸王龙标本,但简填补了研究人员对暴龙生长模式知识的重要空白,卡尔在会上说。 “她即将进入或已经进入了快速生长阶段”,这是非常大的食肉恐龙的典型特征。

此外,卡尔认为,简与20世纪40年代Nanotyrannus头骨的比较 - 如果两者都被认为是青少年 - 可能会导致原始的Nanotyrannus头骨具有T. rex所没有的独特特征。 “简被一些人称为Nanotyrannus的第二次出现,”卡尔说。 但根据他的分析,这两个头骨有许多曾被认为是Nanotyrannus独有的特征 ,包括一个小颚骨洞和一个长而低的鼻子。 卡尔总结说,这些特征实际上并不是对单独物种的诊断,而是对少年暴龙的描述。

一些古生物学家在会议上发现卡尔的观点令人信服。 英国爱丁堡大学的古生物学家斯蒂芬布鲁萨特说,这两块头骨“是同一种动物,同一物种”。 Zanno同意。 “汤姆提出了一个令人信服的论点”,北美西部只有一个顶级捕食者,而不是两个。 “他的解释是最简单和最简约的。”

但是Bakker坚持自己的立场。 他告诉科学家 ,“汤姆还没有看到最好的标本”, Nanotyrranus 然而,有关该标本的详细信息 - 2006年在蒙大拿州发现的第三个和几乎完整的骨架 - 尚未公布。 在其所有者尝试并且未能以700万美元或更多的价格在拍卖会上出售它之后,它 。 大多数古生物学家引用他们职业的道德规范, 不会研究它。

马里兰大学帕克分校的古生物学家托马斯霍尔茨说,在新标本可用于研究之前,“球是......在纳米天王星法院。 他们需要成年的Nanotyrannus标本来追求他们的论点。“

计数让寄生黄蜂知道主人是否被“带走”

像大多数母亲一样,雌性寄生蜂( Leptopilina heterotoma )对后代最好。 对于微小的一角大小的昆虫来说,这意味着要找到一只毛虫 - 主人 - 在其中产卵。 每个卵发育成幼虫,通过食用其内部组织慢慢杀死宿主。 但每个宿主只能生长一只幼虫。 如何寄生蜂告诉哪些毛虫是“自由的”哪些毛虫已经寄生? 昆虫通过它们的产卵器官,称为排卵器的针状结构将它们插入毛虫(在寄生蜂的后腿之间可见)进行区分。 在几秒钟内,黄蜂可以判断其他母亲是否已将卵产在宿主体内。 现在,研究人员在PLOS ONE中报告说 。 为了弄清楚如何,科学家用果蝇果蝇 )幼虫的血液刺激了黄蜂产卵器尖端的微小味道状结构。 幼虫要么没有寄生虫卵,要么有一个或两个卵。 黄蜂的产卵器的味蕾配备了六个神经元,它们向昆虫的大脑发送信号。 科学家在将黄蜂的排卵剂暴露于幼虫血液时记录了这些信号。 他们的分析表明,这些信号的不同取决于宿主体内是否没有其他鸡蛋,一个鸡蛋或两个鸡蛋。 因此,使用简单的味觉测试,黄蜂能够计算和选择最好的鸡蛋回家。

新注册送58元体验金:科学家们可能已经找到了地球上最早的生命证据

地球上的生命何时开始? 科学家已经挖掘了地质记录,他们看起来越深,生物学就越早出现在我们这个星球45亿年的历史中。 到目前为止,地质学家已经发现了可能的生命痕迹,可追溯到38亿年前。 现在,一项有争议的新研究提供了潜在的证据,证明在地球形成之后的神秘时期,生命在此之前出现了3亿年。

这些线索隐藏在石墨的微观斑点中 - 一种碳矿物被困在一块大的新注册送58元体验金晶体内。 新注册送58元体验金在岩浆中生长,通常将其他矿物质掺入硅,氧和锆的晶体结构中。 虽然它们几乎没有跨越人类头发的宽度,但新注册送58元体验金几乎是坚不可摧的。 它们可以比它们最初形成的岩石更耐久,经受多次侵蚀和沉积循环。

事实上,虽然地球上最古老的岩石可追溯到40亿年前,但研究人员发现新注册送58元体验金的年龄可达44亿年。 这些水晶为地球历史的第一章提供了罕见的一瞥,被称为Hadean eon。 加州大学洛杉矶分校(UCLA)地球化学家,新研究的主要作者伊丽莎白贝尔说:“它们几乎是我们在40亿年前在地球上发生的物理样本。”今天在线发表在“ 美国国家科学院院刊”上

在这项研究中, 。 仅仅存在这些矿物质并不能证明新注册送58元体验金形成时存在生物学,但它确实提供了寻找化学生命迹象的机会。 该团队最终在一块41亿年前的水晶中发现了一小部分可能不受干扰的石墨。 石墨具有低重量与轻碳原子的比率 - 称为同位素 - 与有机物质的同位素特征一致。 “今天在地球上,如果你正在研究这种碳,你会说它是生物成因的,”贝尔说。 “当然,这对于Hadean来说更具争议性。”

作者列举了几个可以解释他们发现的非生物学过程,但他们赞成石墨开始是沉积物中的有机物质,这些物质在构造板块碰撞时被拖入地幔。 当沉积物熔化形成岩浆时,升高的温度和压力将碳转化为石墨,最终进入新注册送58元体验金晶体。

如果这个故事是真实的,并且生命存在于41亿年前,贝尔说,新的结果将证实,与科学家曾经想象的相比,越来越多的早期地球的证据就越来越多了。 她说:“地球最初的几亿年的传统观点是,这是一个无菌的,没有生命的,炎热的行星,不断受到陨石的轰击。” 但部分归功于Jack Hills新注册送58元体验金近年来所揭示的丰富信息,科学家们已经开始认为早期的地球更温和,更适合生活。

“我们知道有液态水,”巴黎地球物理研究所的地质微生物学家Mark van Zuilen说。 “没有什么可以阻止我们假设生活在那里。”然而,van Zuilen和其他人说他们不确定这项新研究是否提供了令人信服的证据。

这种谨慎的一些根源在最近的历史中。 2008年,研究人员宣布,43亿年前新注册送58元体验金中的金刚石 - 石墨夹杂物具有潜在的生物特征,鼓励贝尔和她的团队开始浏览加州大学洛杉矶分校自己的杰克希尔斯水晶系列。 但随后的分析表明,2008年的夹杂物来自实验室污染,而不是早期的地球。 在这项新研究中,研究人员采取措施防止类似问题。

帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院的地质学家约翰艾勒说:“这种负面的经历并不意味着没有人应该再试一次。” “但我们只是说,我很谨慎。”他说,研究人员需要解决一些重要的争论,例如Hadean新注册送58元体验金中的夹杂物是否真正保留原始材料,或者是否已被改变,例如,后来的一系列变质现象。 他还质疑有机物是否能够在岩浆室中存活足够长的时间以形成石墨,从而对所提出的机制产生怀疑。

抛开这些问题,大多数科学家 - 包括作者 - 都认为数据尚未排除非生物学解释。 许多非生物过程可以产生具有与有机物相似的同位素特征的碳。 例如,石墨可能含有来自某些陨石的碳,这些陨石具有轻的同位素组成。 或者,一些引发化学过程,如所谓的费 - 托反应,其中碳,氧和氢与铁等催化剂反应形成甲烷和其他烃。 van Zuilen说,这种反应可能发生在Hadean的热液喷口附近,并且可以产生与生物材料无法区分的同位素特征。

解决不依赖于同位素的问题的一种方法是研究火星,与地球不同,它的表面仍然存在超过40亿年的岩石。 澳大利亚本特利科廷大学的地球化学家Alexander Nemchin表示,“如果我们能够找到当时火星上生命存在的证据,那么它就会更容易证明它也存在于地球上。” 2008年钻石内含物研究的主要作者。

就目前而言,科学家们必须使用zircons,这是唯一可以保留任何记录的材料 - 无论多么神秘 - 都是Hadean eon。 贝尔承认需要测试她的团队对其他样本的假设。 她说,研究人员必须齐心协力,在Jack Hills新注册送58元体验金中找到更多的Hadean碳,看看它是否也有潜在的生物起源。 她说:“希望我们不仅仅有机会研究一种含有石墨的怪物新注册送58元体验金。” “希望实际上有相当数量的。”

机会是,你睡得足够多

没有人在现代世界中获得足够的睡眠。 自托马斯·爱迪生发明电力并点亮夜晚以来,人们就听到了这种悲叹,但近年来,专家警告我们手机,笔记本电脑和电子阅读器会损害我们的睡眠,这似乎已经变得更加紧迫。

现在,一项关于非洲和南美洲狩猎 - 采集成年人睡眠模式的新研究发现,与工业化国家人们相比,他们的睡眠时间不多 - 。 更重要的是,他们很少小睡。 然而,根据Current Biology的一份报告,这些成年人是健康的,不会感到睡眠不足。 玻利维亚,坦桑尼亚和南非三个偏远群体的睡眠持续时间和习惯的惊人一致性破坏了关于我们的祖先睡眠多少以及现代人的最佳睡眠的几个神话,杰罗姆西格尔说,他的资深作者研究和加州大学的神经科学家   (UC),洛杉矶。 西格尔研究人类和其他哺乳动物的睡眠已有40年。

随着19世纪70年代电灯泡的发明,随后电视,互联网和其他高科技设备的发展,研究人员认为,睡眠持续时间已经从我们的狩猎采集者演变的“自然”水平缩短了。祖先。 在没有数据的情况下,一些研究人员认为我们的祖先从黄昏到黎明都睡着了,因此,与工业化国家的人相比,平均每天睡眠时间要多2到3个小时。 结果,医生建议成年人平均每晚睡8到9个小时。 (美国国家睡眠基金会建议成年人7-9小时。)但这一直困扰着西格尔:“在我们告诉人们他们需要更多睡眠之前,我们需要确保这是真的。”

西格尔无法回过头来看看我们的祖先睡了多久,但他可以研究生活在南美和非洲的前工业化社会的睡眠模式。 为了了解他们每晚睡多少,他使用了Actiwatch   2,类似于Fitbit的设备,一次充电可测量睡眠和清醒模式以及光线照射,每天24小时,最多28天。 西格尔和他的同事们与国际人类学家团队合作,将Actiwatches绑在三个偏远群体的94名成年人的手腕上 - 玻利维亚的Tsimané觅食者,坦桑尼亚的Hadza狩猎采集者和纳米比亚的San。 这些设备的总睡眠数据为1165天。

当西格尔和他的团队分析数据时,研究人员发现所有三组的睡眠时间(卧床总时间,包括短暂的醒来时间)相似 - 每晚6.9至8.5小时,实际睡眠时间为5.7至7.2一个小时一晚。 大多数人在冬天睡了一个多小时。 他们直到日落后2.5到4.4小时才进入睡眠状态,只有在温度下降并变得凉爽时才打瞌睡。 他们在黎明前醒来 - 除了在夏天日出后一个小时睡觉的San,当时气温最冷。 西格尔说,他们并没有在半夜醒来,分两个阶段睡觉,正如欧洲前工业社会所报道的那样。 他们也没有报告失眠。 (他们甚至没有关于失眠的消息。)

事实证明,在工业化国家中,所有三组人群的睡眠时间都不超过我们:2002年美国癌症协会对超过200万人的数据进行的一项具有里程碑意义的研究发现,大多数人平均每晚睡眠时间为6.5至7.5小时,平均而言。 研究Hadza的人类进化生理学家,纽约亨特学院的共同作者Herman Pontzer说:“这里的重要故事是[猎人 - 采集者]睡眠模式与我们的睡眠模式没有太大不同。”

研究小组还了解到,凉爽的气温可能与调节睡眠的光线波动一样重要,因为这些人在天黑后睡觉很好,在日出前醒来。 “虽然光很重要,但从进化的角度来看,温度可能更重要,”西格尔说。 这表明一点常识可能是正确的:为了获得更好的睡眠,请在晚上调低温控器或打开窗户。

但除非你是一个需要更多睡眠才能适应不断增长的大脑的青少年,否则每晚睡眠时间不是必需的 - 除非你在白天感到困倦。 加州大学圣地亚哥分校睡眠研究员丹尼尔克里普克 - 没有参与研究 - 同意。 “我倾向于相信老太太的故事,人们应该睡8个小时,这是一堆胡扯。”

埃博拉病毒部分隐藏在精液中数月的新证据

虽然自1999年以来研究人员已经知道埃博拉病毒的痕迹可能会在精液中存留数月,但今天发表在“新英格兰医学杂志”上的两篇论文提供了关于感染幸存者可能重新爆发疫情的可怕可能性的更多细节。 一项研究的重点是塞拉利昂的近100名男子在可怕的病毒性疾病中幸存下来,而第二项研究记录了埃博拉病毒性传播的明显案例。

在塞拉利昂的 ,研究人员在他们测试的93名男性中几乎一半的精液样本中发现了埃博拉病毒RNA。 随着疾病发病时间的增加,发现病毒RNA的可能性下降:所有9名患者在生病后2至3个月接受检测,其精液中都有埃博拉病毒RNA,但研究人员发现,40名男性中只有26名患者感染了这种病毒。已经开始提前4到6个月,43名男性中有11人的感染早在7到9个月之前开始。 在疾病发作10个月后测试的一名埃博拉患者的结果是不确定的。

检测病毒RNA并不意味着这些幸存者怀有能够在性伴侣中建立感染的病毒。 塞拉利昂和世界卫生组织(WHO)的作者写道:“我们还没有足够的信息来评估通过性交,口交或其他性别行为传播来自精液中存活病毒的男性的风险。” 亚特兰大美国疾病控制和预防中心(CDC)的科学家们试图从精液样本中分离出病毒,日内瓦世界卫生组织的传染病流行病学家,该研究的作者之一Nathalie Broutet说。

在第二篇 ,来自利比里亚和美国的研究人员提供了性传播的最佳证据。 一名来自蒙特塞拉多县的44岁女子于3月20日被诊断出患有埃博拉病毒,并在一周后死亡。 该国在过去30天内没有埃博拉病例,并且没有明显的感染源,但患者报告3月7日与埃博拉幸存者进行了无保护的阴道性交。 这名男子于2014年9月与埃博拉病毒感染并于10月初检测出该病毒阴性后离开了埃博拉治疗部门。 该男子于2015年3月采集的精液样本检测出埃博拉病毒呈阳性,该妇女病毒的遗传分析表明,该病毒与利比里亚及邻国的最新集群不同。 重要的是,她的病毒几乎与从幸存者中分离的病毒相同:两个基因组之间只有一个碱基对不同。 研究的共同作者,贝塞斯达美国国家过敏和传染病研究所的病毒学家Vincent Munster说,“从幸存者和已故女性的精液中获得的样本中的独特基因标记确实提供了确凿的证据。”马里兰州。

疾病预防控制中心的Broutet说,大约20起西非病例涉嫌性传播。 世界卫生组织今年5月改变了对幸存者的 ,因为有证据表明该病毒在精液中的持续时间比以前认为的要长得多。 该指南现在建议幸存者避免性生活或使用安全套6个月或直到他们的精液测试结果为阴性。 鉴于有成千上万的男性幸存者可以通过性行为传播病毒,“看到零星病例引发小爆发的机会是非常真实的,”英国诺丁汉大学的病毒学家Jonathan Ball说。

这篇报道发布的消息是,英国护士波琳卡菲基于2014年12月患上埃博拉并幸存下来,他在伦敦皇家自由医院病情严重,并在显然复发后接受“ 治疗”。 Munster说,所有这些都表明该病毒有可能让科学家感到惊讶。 埃博拉病毒以前从未发生过如此严重的爆发,所以我认为我们需要认识到从以前的爆发中收集的数据可能还不够。

幸存者已经忍受了痛苦的疾病,经常失去亲人,布鲁塞尔无国界医生组织的Armand Sprecher在这两篇论文附带的中警告说。 “如果他们被视为贱民和威胁,我们会在他们的痛苦之上加上一种可怕的不友善,”Sprecher写道。 “他们应该得到我们能够集合的所有同情心。”

世界卫生组织今天发布了一份 ,该连续第二周表示,在任何西非国家都没有确认新的埃博拉病毒病例。

伯克利着名天文学家杰弗里·马西(Geoffrey Marcy)在性骚扰判决后辞职

加州大学伯克利分校的杰出天文学家杰弗里·马西(Geoffrey Marcy)在辞职 。

“今天早上,Geoff Marcy教授从伯克利大学辞职,”校长Nicholas Dirks和执行副校长兼教务长Claude Steele在一份声明中说。 “我们相信这一结果是完全合适的,并立即接受了他的辞职。”他们称马西的行为“可鄙和不可原谅”。

这两位官员还描述了大学决定不解雇马西,这引起了广泛的批评。 “重要的是要理解,由于伯克利的领导层考虑了纪律选择,我们根据加州大学的政策,没有权力单方面实施任何纪律制裁,包括解雇,”他们写道。 “教员的纪律是一个漫长而不确定的过程。”

Marcy即将辞职的事件 ,他也是 。

外星人专家马西今天也辞去了首席调查员的职务,该旨在调查接近地球的恒星,并听取其他文明的信息。

这是完整的大学声明:

今天早上,Geoff Marcy教授从伯克利大学辞职。 我们相信这一结果是完全合适的,并立即接受了他的辞职。

加州大学伯克利分校对Geoff Marcy教授违反大学性骚扰政策这一发现的反应一直是可以理解的批评和愤怒的主题。

在描述我们可以获得的纪律选择之前,我们想明确指出,根据调查的确定,马西教授的行为是可鄙的和不可原谅的。 我们也想对受害妇女表示同情,我们对她们所遭受的痛苦深感遗憾。

重要的是要理解,由于伯克利的领导层考虑了纪律选择,根据加州大学的政策,我们没有权力单方面实施任何纪律制裁,包括解雇。 教师的纪律是一个漫长而不确定的过程。 它将包括全面听证会,其中使用的证据标准高于防止骚扰和歧视办公室(OPHD)在调查过程中使用的标准。 该过程还将受到三年的诉讼时效限制。

我们的目标是通过立即防止调查报告中描述的行为再次发生来保护我们的学生。 因此,我们选择以书面形式建立一套严格的行为标准,这些标准超出了大学规则和条例的明确禁止范围。 此外,该协议授权政府通过剥离教授通常的正当程序权利来绕过冗长,不确定的纪律程序。

我们承认并分享许多人所表达的挫折感,并且我们致力于与总统办公室和学术参议院合作,改革大学的学科流程,标准和标准,以便将来我们有更好的学科选择。教师。

我们也希望我们的校园社区知道我们全力支持一些部门和学院正在进行的新工作,以解决与性骚扰有关的文化问题和标准。 我们必须竭尽所能为快速和保密地报告涉嫌违反我们的规则和行为标准的行为创造必要条件。

神经科学家团队需要国家脑观察站

大约3年前,六位着名的神经科学家起草了一项雄心勃勃的建议,即建立一个大型美国神经科学项目,以绘制活脑中的活动图。 尽管最初的怀疑态度,该项目以奥巴马总统通过推进创新神经技术(BRAIN)倡议的脑研究的形式成为现实。 现在,由于加入了加州Kavli基金会,他们开玩笑地将自己称为“Kavli six”的同一个团队制定了另一项旨在加速BRAIN成功的大胆建议:建立国家脑观察站,网络与能源部(DOE)国家实验室相关的神经技术中心。

第一轮联邦BRAIN资金 - 大约1亿美元 - 主要用于个人实验室或multilab合作的资助。 卡夫利六世之一的神经科学家拉斐尔·尤斯特说,这种“小土豆”不是他和其他人最初设想的。 他指出,从一开始,他们就相信 - 除了个人补助金 - 当今神经科学面临的技术挑战需要协调的“大科学”技术投资,例如国家望远镜和粒子加速器,它们彻底改变了天文学和物理学。 除了现有的BRAIN基金之外,Yuste认为每年至少要花费5000万美元的新提案才能做得好,这是为了补救该组织认为是BRAIN领导层的一个重要遗漏。 “从最初的愿景中遗漏了一些东西,这就是我们制造所有这些噪音的原因,”他说。

今天由Kavli six in Neuron出版的国家脑观测站的提案缺乏资金细节。

这些中心不一定涉及新建的设施,尽管Yuste说这不是不可能的。 他们也可能来自全国各地现有的DOE实验室,如伊利诺伊州Lemont的Argonne国家实验室(ANL),或其他地方,如大学实验室和马萨诸塞州Woods Hole的海洋生物实验室,他说。 Yuste说,任何国家天文台的最终组成可能会受到周五在ANL举行的年度神经科学学会会议之前举行的会议的影响。

天文台提案的目标是扩大获取映射大脑结构和活动所需的四种昂贵技术:90到200个光束范围内的大型电子显微镜,这对于个别实验室来说太昂贵了,无法获得或维持; 新型纳米电极系统的制造设备,可以记录大量神经元的活动; 新的光学和磁共振脑活动成像技术; 和高级存储和计算数据挖掘。 Yuste说,国家天文台系统还可以促进公共开发和使用昂贵的技术,如激光,这些技术用于各种神经科学方法,但目前由私营公司提供。

加州大学圣地亚哥分校的神经物理学家大卫克莱菲尔德说,虽然这项提议雄心勃勃,但Kavli小组不容小觑,他参与了一些早期头脑风暴的观察,并将参加周五的会议。 当他阅读他们最初发起大脑倡议的大脑活动地图论文时,“我在中途轻笑,然后给自己倒了一杯酒,然后回去写一篇论文,”他说。 但是,“我错了 - 该程序病毒化!”他说。 国家脑观测站是否也是如此,取决于神经科学界,当然还有总统和国会。

男子从数独获取癫痫发作

精神谜题应该对大脑有益,但对于一个年轻人来说,他们有一个令人惊讶的副作用: 。 这名25岁的学生被埋在雪崩中不久就开始癫痫发作,他的大脑被剥夺了15分钟的氧气。 研究人员今天在JAMA Neuroscience报道说,数周之后,当他试图解决一个数独谜题时,震颤开始了。 数独谜题是9乘9的网格,其中一些正方形有数字; 为了解决它们,一个人必须用正确的数字模式填充其他方块。 来自德国慕尼黑大学的神经学家Berend Feddersen是该论文的第一作者,该男子试图通过想象它们来解决这些难题。 他越专注越强,他的手臂就越移动。 根据MRI扫描结果,研究人员将癫痫发作归因于男性中央顶叶皮层右侧受损的抑制性纤维,这是一个靠近头顶的脑区。 Feddersen表示,这一不寻常的案例表明,当抑制性纤维受损时,一个区域的大脑活动会溢出到邻近区域 - 在这种情况下,大脑控制手臂运动的部分。 尽管有这样的伤害,解决方案很简单:该男子停止了解决数独难题,并​​且已经无癫痫发作5年。

传感器可能很快就会给假肢带来逼真的触感

假肢可以起到恢复某些截肢者失去功能的奇迹,但他们做不到的一件事就是恢复准确的触觉。 现在,研究人员报告说,在不久的将来的某一天,那些人工手臂和腿可能会有一种非常类似真实感的触觉。 科学家们使用两层柔软的薄塑料制造出新型电子传感器,可以向小鼠的脑组织发送信号,这些信号非常类似于人体皮肤中触摸传感器的神经信息。

多个研究团队长期以来一直致力于为患有肢体的人恢复触觉。 例如,2年前,位于俄亥俄州克利夫兰的凯斯西储大学的一个小组报告说,通过将手上的压力传感器连接到手臂周围的神经,给假肢手的人一种触觉。

然而,虽然这些进步已经恢复了基本的触觉,但传感器和信号与机械感受器,皮肤中的自然触摸传感器发送的传感器和信号非常不同。 对于初学者来说,自然机械感受器会产生数字信号。 当他们感受到压力时,他们会发出一股神经冲动; 压力越大,脉冲频率越高。 但是之前的触觉传感器一直是模拟设备,其中更多的压力产生更强的电信号,而不是更频繁的脉冲流。 然后必须将电信号发送到另一个处理芯片,该处理芯片将信号的强度转换为数字脉冲流,然后仅发送到周围神经或脑组织。

受天然机械感受器的启发,由加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学的化学工程师Zhenan Bao领导的研究人员开始制造直接生成数字信号的传感器。 宝的团队最初是通过改进他们5年前首次制造的传感器而开始的。 在该早期工作中,该小组设计了包含导电碳纳米管的微小橡胶柱,并将它们并排放置在一对电极上。 当不施加压力时,作为绝缘体的橡胶防止电流在两个电极之间流动。 但是当触摸时,压力使柱子翘起,将导电纳米管推到一起以形成连续的电路径并允许电流流动。 当压力消除后,橡胶柱会弹回原来的形状。

对于他们目前的工作,鲍和她的同事们将他们的支柱变成倒金字塔并调整了它们的大小,使他们对一系列压力敏感,从轻触到坚定的握手。 他们还改变了电极设置并添加了另一层柔性电子设备,称为环形振荡器,将触摸敏感金字塔中出现的电信号转换为数字电脉冲流。 结果是 - 就像来自自然机械感受器的信号 - 当施加更多压力时,振荡器以更高的频率发出脉冲。

但鲍的小组并没有止步于此。 斯坦福大学的团队也想看看脑组织是否能够接收到这些信号。 这通常是通过将金属电极插入所谓的动物躯体感觉皮层并观察它们的反应来完成的。 但是金属电极会迅速损坏自然脑组织,因此无法长时间研究信号的传递。 因此,对于他们目前的研究,Bao的团队决定将来自触摸传感器的电子脉冲发送到发光二极管,发光二极管将它们转换成蓝光脉冲流。 随后,宝的团队与由卡尔·戴斯罗斯(Karl Deisseroth)领导的斯坦福大学同事合作,对小鼠的体感皮层组织进行基因工程,以吸收蓝光和火焰。 他们牺牲了一些工程小鼠并分离出一片光感躯体感觉皮层,这种感觉皮层可以存活几个小时。 最后,他们测试了他们的触摸传感器,并监测小鼠脑组织是否接收到信号并作为响应发射。 在今天的科学中,他们报告说 。 鲍说,这使人们希望这种传感器可能最终有助于恢复截肢者的自然触觉。

伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的化学家和柔性电子学专家约翰罗杰斯说:“很高兴看到研究朝这个方向发展,这篇论文令人印象深刻。” 然而,Rogers和Bao都指出,给予截肢者一种自然的触觉仍然有很长的路要走。 例如,医生将无法设计人脑组织来接收光信号。 这意味着研究人员需要找到其他方法,以长期稳定和安全的方式将假信号传递到大脑。 鲍说她希望使用柔性有机电子设备来完成这项任务。 最终,随着这些不同的研究线程被编织在一起,它可能会让人们对假肢有一种全新的感觉。

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