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撰文 | 凤梨  Kitty猫  孤湧者

责编 | 既来知

 

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音乐训练可改善短期记忆

音乐是一种世界语言。工作学习之余,我们可以通过聆听音乐舒缓压力,放松心情。最近,加利福尼亚大学旧金山分校神经学系 Theodore P. Zanto 团队研究发现,音乐训练可以提升老年人的短期记忆水平。该项研究共有47名60岁到79岁的老年志愿者参与。他们近三年内均没有接受过任何音乐培训。

科研人员通过一种专门设计的电脑视频游戏Rhythmicity对这些老人进行音乐韵律训练,并用人体面部识别的方法记录他们的短期记忆能力的变化。结果表明,音乐韵律训练显著改善了老年人的短期记忆能力,包括短期记忆编码能力和维持能力。脑电图数据显示,这种音乐韵律诱导的短期记忆改善主要源于顶上小叶(superior parietal lobule,SPL)部位。

► 文章链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2201655119 
 

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科学家鉴定出蜡虫唾液降解塑料的有效成分

由塑料制品造成白色污染一直是令人头疼的环境问题。其中,超过30%的塑料生产所用的材料是聚乙烯(Polyethylene,PE)。早在2017年,西班牙最高科学理事会生物学研究中心(CSIC)的 Federica Bertocchini 团队就发现大蜡螟Galleria mellonella)幼虫(俗称蜡虫)可以啃咬PE塑料,并迅速将PE降解为乙二醇。

蜡虫咀嚼需要唾液,因此,该团队又进一步对大蜡螟幼虫的唾液成分进行了深入研究,最终确定属于苯酚氧化酶家族的两种酶DemetraCeres是降解PE的有效分子。研究显示,这两种酶可以在室温的中性酸碱度条件下快速、高效降解PE,为未来塑料制品的生物学处理提供了新的思路。

► 文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-33127-w  
 

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仿生纳米纤维支架促进运动组织损伤的修复

在体育运动和其他高强度的体力活动中,肌腱或肌肉等运动组织承受超高负荷可能会造成永久性损伤,导致组织的功能性和灵活性丧失。俗话说,“伤筋动骨一百天”。对于此类组织损伤,医生多建议对受损部位进行固定,静待组织自然康复,但这需要很长的时间。

最近,北京航空航天大学化学学院赵勇教授团队受肌肉纤维结构的启发,研发了一种可拉伸的螺旋纳米纤维支架,用于运动组织的动态再生修复。动物实验表明,该支架为受损部位的细胞生长和组织形态形成提供了稳定的结构和力学微环境。更重要的是,该支架具有可拉伸能力,因此在组织康复期间无需固定处理,甚至在中等运动的情况下也不影响组织正常修复。

► 文章链接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.09.011  
 

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新型影像示踪剂监测大脑胆固醇代谢 

大脑胆固醇代谢紊乱可能会引发神经退行性疾病(如亨廷顿病)、脑血管疾病等。有研究表明,在大脑组织,过量的胆固醇主要通过细胞色素P450 46A1(CYP46A1)进行清除。

最近,美国哈佛大学医学院核医学与分子影像部 Steven H. Liang 团队设计出靶向CYP46A1的正电子发射断层扫描影像(PET)示踪剂18F-CHL-2205(18F-Cholestify),可用于脑部胆固醇代谢水平的评估。通过小鼠、大鼠和恒河猴实验,研究人员验证了PET扫描到的18F-CHL-2205信号强度和CYP46A1表达水平的相关性。同时,18F-CHL-2205联合PET扫描也能很好的检测到正常小鼠和阿尔兹海默病模型3xTg-AD小鼠脑部胆固醇代谢的差异。该研究还招募到8名身体健康的志愿者(4男4女)进行了一项简单的临床试验,18F-CHL-2205联合PET扫描表明,女性脑部CYP46A1基线表达水平要高于男性,尤其是在尾状核(Caudate)和壳核(Putamen)部位。

► 文章链接:https://doi.org/10.1126/scitranslmed.adc9967  
 

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戊胺抑制昆虫对潮湿的感知

温暖潮湿为蚊虫孳生提供了有利条件。通过嗅觉系统,昆虫可以检测周围湿度,并在合适的环境中交配产卵,同时传播病原体……美国加州大学河滨分校分子、细胞和系统生物学系 Anandasankar Ray 团队运用柑橘木虱Diaphorina citri,俗称亚洲柑橘木虱,柑橘黄龙病病原的传播媒介)的嗅觉系统检测了挥发性胺类对昆虫湿度诱导神经元活化的抑制作用。在这类化合物中,戊胺的抑制效果最为明显。

众所周知,蚊子喜欢在水塘沟渠周围活动,在水面产卵,并能传播登革热病毒、疟原虫等多种病原。Anandasankar Ray 团队发现,水中含有1%的戊胺就足以让蚊子避而远之,一段时间后,蚊子在该水体中的产卵数量明显低于对照水体。研究人员指出,通过改变气味影响昆虫神经系统可能是干预昆虫行为的新策略。

► 文章链接:https://www.nature.com/articles/s41598-022-20488-x 
 

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基因疗法可改善遗传性视网膜疾病患者视力

眼睛是心灵的窗户,用以感知周围美丽的世界。视网膜能感知可见光的存在,并将环境中的光信号转化为化学信号,逐级传递,环环相扣,最后到达大脑视觉处理中枢。参与这个视网膜光传导级联信号过程的任何关键基因突变都会影响视力,甚至致盲。Leber氏先天性黑矇(Leber congenital amaurosis,LCA)是一种遗传性视网膜疾病,可由GUCY2D基因(主要存在于光敏杆状细胞和视锥细胞)突变引起。2021年4月,iScience 杂志报道了美国宾夕法尼亚大学医学院 Samuel G. Jacobson 小组的一项临床试验。研究人员将低剂量携带人GUCY2D基因的重组腺相关病毒5(rAAV5)载体,通过视网膜下注射送入3名GUCY2D基因突变但视网膜结构完整的成年患者眼睛中,患者在术后9个月内收到了良好的视觉改善效果。最近,该团队改进了治疗方案,对两名病人进行了高剂量治疗,发现在注射后数天内就能检测到病人视觉的改善,康复速度迅速提升。遗憾的是,只有2名患者参与了该研究,论文作者指出,更大规模的临床试验正在稳步推进。► 文章链接:https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.105274 
 

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由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,现任主编为周忠和、毛淑德、夏志宏。知识分子致力于关注科学、人文、思想。我们将兼容并包,时刻为渴望知识、独立思考的人努力,共享人类知识、共析现代思想、共建智趣中国。

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