氣味影響記憶

近日，美國(guó)研究人員揭示了氣味在觸發(fā)對(duì)過去經(jīng)歷的記憶方面的作用，及其作為一種工具治療與記憶相關(guān)的情緒障礙的可能性。

研究人員通過在一個(gè)特殊的容器里對(duì)老鼠進(jìn)行一系列無(wú)害但令其吃驚的電擊，制造了老鼠的恐懼記憶。在電擊期間，一半的老鼠聞到了杏仁提取物的氣味，而另一半老鼠則沒有聞到任何氣味。

與系統(tǒng)整合理論相一致的是，兩組老鼠在回憶過程中都表現(xiàn)出了海馬體的顯著激活，這表明它們記得前一天受到的電擊。然而，在20天后的再次回憶過程中，老鼠受到了電擊。正如預(yù)期的那樣，在沒有氣味的那組，恐懼記憶的處理已經(jīng)轉(zhuǎn)移到前額葉皮層，但氣味組在海馬體中仍然有顯著的大腦活動(dòng)。這一發(fā)現(xiàn)表明，我們可以讓海馬體在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)正常，氣味可以作為一種線索，通過細(xì)節(jié)來恢復(fù)或重新激活記憶。

首次發(fā)現(xiàn)“不需要氧氣的動(dòng)物”

近期，以色列的一個(gè)研究小組首次證實(shí)，一種經(jīng)常出現(xiàn)在鮭魚肌肉組織中的寄生蟲——鮭居尾孢蟲，具有完全不依賴于氧氣、細(xì)胞內(nèi)沒有線粒體甚至完全沒有線粒體DNA的奇特性質(zhì)。該寄生蟲是目前地球上已知的所有厭氧生物中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜和高等的一種。

目前，科學(xué)家尚不完全清楚鮭居尾孢蟲的生活方式，但真核生物沒有線粒體，就不可能進(jìn)行有氧呼吸。研究人員認(rèn)為，它們有可能通過竊取宿主鮭魚的三磷酸腺苷（ATP）并將其用作自己的能源來維持生存。

“基因魔剪”首次直接用于人體試驗(yàn)

一名遺傳失明癥患者成為接受CRISPR-Cas9基因療法直接進(jìn)行人體試驗(yàn)的第一人。近日，科學(xué)家首次開展臨床試驗(yàn)，將CRISPR-Cas9基因療法直接用于人體，治療遺傳性眼病——萊伯氏先天性黑蒙癥（LCA10）。他們表示，此試驗(yàn)旨在測(cè)試該基因編輯技術(shù)移除導(dǎo)致LCA10的基因突變的能力，具有里程碑意義。

LCA10是導(dǎo)致兒童失明的主要原因，目前尚無(wú)治療方法。CRISPR-Cas9有“基因魔剪”之稱，在最新的試驗(yàn)中，這種基因編輯系統(tǒng)的組件將被編碼于病毒基因組中，然后直接注入患者眼睛的近光感受器細(xì)胞內(nèi)。研究人員希望這項(xiàng)名為“光明”的最新試驗(yàn)?zāi)軇h除引發(fā)LCA10的CEP290基因中的一個(gè)突變。

“神奇雞”化石揭示了現(xiàn)代鳥類的起源

一個(gè)昵稱為“神奇雞”的小型頭骨化石令科學(xué)家們得以罕見地一窺現(xiàn)在鳥類的早期祖先。這可能是這一族群已知最古老的化石。

這塊在比利時(shí)的馬斯特里赫特地層巖石中發(fā)現(xiàn)的化石年齡約為6667萬(wàn)年至6680萬(wàn)年。古生物學(xué)家在現(xiàn)場(chǎng)看到腿骨碎片從巖石表面伸展出來。他們通過高分辨率X射線掃描儀掃描，在表面之下發(fā)現(xiàn)了保存完好的頭骨。對(duì)頭骨的詳細(xì)分析表明，它融合了現(xiàn)代雞和鴨型鳥類的許多常見特征，這表明“神奇雞”接近現(xiàn)代雞和鴨的最后祖先。

新神經(jīng)算法芯片有了“嗅覺”

近日，英國(guó)研究人員實(shí)現(xiàn)了一種設(shè)計(jì)用來模擬生物嗅覺的神經(jīng)算法。這項(xiàng)成果意味著一種強(qiáng)大方法的出現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，未來可開發(fā)出超越當(dāng)前人工智能趨勢(shì)的新算法。

研究人員在英特爾“Loihi”神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)上，描述了一種基于哺乳動(dòng)物嗅覺系統(tǒng)的神經(jīng)算法，可以學(xué)習(xí)并鑒別氣味樣本。研究團(tuán)隊(duì)之后在一個(gè)神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)該神經(jīng)算法，并利用甲苯、氨、丙酮、一氧化碳和甲烷等，對(duì)其進(jìn)行氣味訓(xùn)練，最后在風(fēng)洞中通過傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。

該研究結(jié)果有助于理解哺乳動(dòng)物嗅覺以及改進(jìn)人工化學(xué)感知系統(tǒng)的計(jì)算特征。這些發(fā)現(xiàn)也意味著，改造此類生物神經(jīng)系統(tǒng)，或代表了一種可以開發(fā)出超越當(dāng)前人工智能趨勢(shì)算法的新方法。

我國(guó)科學(xué)家打造水滴發(fā)電機(jī)

近期，我國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種新型的水滴發(fā)電機(jī)（DEG）。這款發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)功率密度，即每平方米在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的最大電能可達(dá)50.1W，是其他原理類似的水滴發(fā)電機(jī)的數(shù)千倍。實(shí)驗(yàn)顯示，一滴水產(chǎn)生的電能足以點(diǎn)亮100盞小LED燈。

為了實(shí)現(xiàn)更高的電能轉(zhuǎn)化率，最新研究采用了2項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)。首先，研究團(tuán)隊(duì)使用了一種可以長(zhǎng)期保有電荷的永電體材料——聚四氟乙烯（PTFE）。當(dāng)水滴持續(xù)不斷地撞擊PTFE薄膜時(shí)，摩擦起電產(chǎn)生的表面電荷能夠不斷在PTFE膜中積累，直至飽和。這樣，經(jīng)過液滴的連續(xù)撞擊后，PTFE就能夠儲(chǔ)存高密度的表面電荷。這樣就解決了過去水滴發(fā)電機(jī)中，電荷密度低導(dǎo)致的低效率問題。

其次，水滴發(fā)電機(jī)采用類似于場(chǎng)效晶體管（FET三極管）的整體結(jié)構(gòu)，是研究的另一項(xiàng)關(guān)鍵突破。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)卻是集成電路的最基本單元，它的發(fā)明深刻地改變了信息傳遞的方式。