科学家们找到努力思考会让人感到疲倦的原因

科学家们找到努力思考会让人感到疲倦的原因不言而喻，艰苦的体力劳动使人疲惫不堪，但艰苦的脑力劳动呢？坐着苦思冥想几个小时也会让人感到疲惫。现在，科学家有新的证据来解释这一点。根据他们的研究结果，因紧张思考而感到精神疲惫（而不是昏昏欲睡）的原因并不全在脑子里。资料图这项新研究表明，当紧张的认知工作持续数小时后，潜在的有毒副产品会在大脑中被称为前额叶皮层的部分堆积。研究人员指出，这反过来又改变了人们对决策的控制，所以当认知疲劳出现时人们就会转向不需要努力或等待的低成本行动。这项研究已于8月11日发表在《CurrentBiology》上。法国巴黎Pitié-Salpêtrière大学的MathiasPessiglione说道：‘有影响力的理论认为，疲劳是大脑制造的一种幻觉，它使我们停止正在做的任何事情转而从事更令人满意的活动。但我们的研究结果表明，认知工作会导致真正的功能改变--有毒物质的积累--所以疲劳确实会是一个使我们停止工作的信号，但目的不同：保护大脑功能的完整性。”Pessiglione及其同事--包括该研究的第一作者AntoniusWiehler--想了解精神疲劳到底是什么。虽然机器可以连续计算但大脑不能。他们想发现原因。他们怀疑这个原因跟回收源自神经活动的潜在有毒物质的需要有关。为了寻找支持这一理论的证据，他们使用了磁共振波谱(MRS)来监测一个工作日内的大脑化学成分。他们研究了两组人：那些需要努力思考的人和那些有相对简单认知任务的人。他们看到了疲劳的迹象--包括瞳孔扩大的减少--只出现在做艰苦的脑力劳动的那一组。该组中的人在他们的选择中也表现出一种变化，即以最小的努力在短时间内提出奖励的选项。关键的是，他们在大脑前额叶皮层的突触中也有较高的谷氨酸水平。科学家们称，这跟先前的证据一起支持了这样的假设：谷氨酸的积累使得进一步激活前额叶皮层的成本更高，因此在精神上艰难的工作日之后认知控制更加困难。那么是否有一些方法可以克服我们大脑努力思考的能力的这种限制？“恐怕没有，”Pessiglione回答道，“我会采用好的老配方：休息和睡眠！有很好的证据表明，谷氨酸在睡眠期间从突触中被消除了。”该研究结果可能还有其他实际意义。如研究人员称，对前额叶代谢物的监测可能有助于发现严重的精神疲劳。这种能力可能有助于调整工作议程以避免倦怠。Pessiglione还建议人们避免在疲劳时做出重要决定。在未来的研究中，研究人员希望了解为什么前额叶皮层似乎特别容易受到谷氨酸积累和疲劳的影响。另外，他们也很想知道，大脑中相同的疲劳标记是否可以预测健康状况的恢复，如癌症或抑郁症。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304235.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1304235.htm

可卡因成瘾使大脑更快衰老 可能是由炎症或细胞死亡引起的

可卡因成瘾使大脑更快衰老可能是由炎症或细胞死亡引起的可卡因使用障碍（CUD）导致布罗德曼第9区的"甲基组"发生改变，布罗德曼第9区是前额叶皮层的一个子区域，负责自我意识和抑制性控制。这是由德国和加拿大的研究人员进行的一项研究，发表在《精神病学前沿》上。DNA甲基化水平的提高与邻近基因的抑制有关。然而，健康的大脑并不受这种多巴胺涌动的摆布：在那里，前额叶皮层会权衡各种选择，并能决定在时机或地点不合适时放弃快乐的活动。相比之下，这种"抑制性控制"在成瘾的大脑中受到损害，使其难以抵制。但造成这种损害的前额叶皮层的生化变化是什么？现在，在《精神病学前沿》杂志上，来自德国和加拿大的科学家表明，在人类中，可卡因使用障碍（CUD）导致前额叶皮层内的一个亚区--布罗德曼9区的"甲基组"发生变化，该区被认为对自我意识和抑制性控制很重要。通常情况下，DNA甲基化程度越高，就会导致附近基因的'调低'。第一作者、德国曼海姆中央心理健康研究所的博士生EricPoisel说："由于DNA甲基化是基因表达的一个重要调节机制，已确定的DNA甲基化改变可能有助于人类大脑的功能变化，从而有助于成瘾的相关行为。"因为大脑甲基组的研究是侵入性的，该研究是在42名已故男性捐赠者的冷冻保存的大脑上进行的，其中一半人有CUD，另一半人没有。这很重要，因为这一领域的大多数早期研究都是在大鼠的大脑上完成的。可卡因成瘾者的脑细胞可能加速老化研究人员发现有证据表明，布罗德曼第9区的细胞在CUD患者中出现生物学上的"衰老"，证据表明这些细胞比没有药物使用障碍的人衰老得更快。在这里，他们用DNA甲基化的模式来衡量布罗德曼第9区细胞的生物学年龄。细胞、组织和器官的生物年龄可能大于或小于它们的年龄，这取决于饮食、生活方式和暴露于疾病或有害环境因素。因此，科学家们可以用既定的数学算法从甲基组数据中估计生物年龄。"与没有可卡因使用障碍的人相比，我们检测到可卡因使用障碍者的大脑有更强的生物老化趋势。这可能是由大脑中与可卡因有关的疾病过程造成的，如炎症或细胞死亡，"主要作者、同一研究所的研究人员StephanieWitt博士说。"由于生物年龄估计在成瘾研究中是一个非常新的概念，并且受到许多因素的影响，因此需要进一步的研究来调查这一现象，并且要有比这里更大的样本量。"CUD和甲基化基因之间的关联Poisel及其同事还研究了人类基因组中654448个位点的甲基化程度的差异，并寻找与每个捐赠者生活中是否有CUD的关联。他们纠正了捐赠者的年龄、死亡后的时间、大脑pH值以及进一步的疾病如抑郁症和酒精使用障碍的差异。他们发现有CUD的捐赠者比没有CUD的捐赠者甲基化程度高的17个基因组区域，以及有CUD的捐赠者比没有CUD的捐赠者甲基化程度低的三个区域。"令我们感到惊讶的是，在我们的网络分析中，DNA甲基化的变化在调节神经元活动和神经元之间连接的基因中特别突出。有趣的是，不同的DNA甲基化与几个转录因子和具有DNA结合域的蛋白质有关，这意味着这些DNA甲基化变化对基因表达的直接影响。这需要在进一步的研究中进行跟踪。"另外，令人着迷的是，在我们的研究中显示出DNA甲基化水平变化最强的那些基因中，有两个基因以前被报道在啮齿动物实验中调节可卡因摄入的行为方面，"Witt说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345047.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345047.htm

科学家揭示灵长类动物大脑之间的差异 - 人类、猿类和猴类

科学家揭示灵长类动物大脑之间的差异-人类、猿类和猴类了解使人类大脑与众不同的分子差异可以帮助科学家研究其发展中的中断。一项新的研究调查了人类和非人类灵长类动物如黑猩猩、恒河猴和狨猴之间前额叶皮层细胞的差异和相似之处--前额叶皮层是大脑的最前端区域，这个区域在高级认知功能中起着核心作用。该研究最近发表在《科学》杂志上，由包括威斯康星大学麦迪逊分校神经科学教授AndreSousa在内的一个研究小组进行。这些物种之间的细胞差异可能阐明了它们的进化步骤，以及这些差异如何与人类所见的自闭症和智力障碍等疾病有关。在华盛顿大学麦迪逊分校韦斯曼中心研究大脑发育生物学的索萨决定与他作为博士后研究员工作的耶鲁大学实验室合作，从研究和分类前额叶皮质的细胞开始。研究人员分析了来自四种密切相关的灵长类动物的前额皮层细胞（每个大脑中的阴影区域）的遗传物质，以描述细胞类型和遗传学方面的微妙差异。图像来源：威斯康星大学麦迪逊分校"我们正在对背外侧前额叶皮层进行分析，因为它特别有趣。这个皮层区域只存在于灵长类动物中。它不存在于其他物种中，"Sousa说。"它与高度认知方面的几个相关功能有关，如工作记忆。它也被牵涉到一些神经精神疾病中。因此，我们决定做这项研究，以了解人类在这个大脑区域的独特之处。"Sousa和他的实验室从人类、黑猩猩、猕猴和狨猴的组织样本中收集了60多万个前额皮质细胞的遗传信息。他们分析了这些数据，将细胞分为不同的类型，并确定不同物种间类似细胞的差异。不出所料，绝大部分的细胞是相当类似的，因为这些物种在进化上相对接近。安德烈-索萨索萨和他的合作者在前额叶皮层中发现了五种在所有四个物种中都不存在的细胞类型。他们还发现某些细胞类型的丰度存在差异，以及不同物种间类似细胞群的多样性。当比较黑猩猩和人类时，差异似乎很大--从他们的身体外观到他们的大脑能力。但是在细胞和基因水平上，至少在前额叶皮层中，相似之处很多，而不同之处则很少。"我们的实验室真的想知道人类的大脑有什么独特之处。显然，从这项研究和我们以前的工作来看，它的大部分实际上是相同的，至少在灵长类动物中是如此，"Sousa说。研究人员发现的细微差异可能是确定其中一些独特因素的开始，而这些信息可能导致在分子水平上对发育和发育障碍的启示。"我们想知道在人类和其他灵长类动物之间的进化分裂之后发生了什么，"Sousa说。"这个想法是在一个基因或几个基因中发生了突变，这些基因现在的功能略有不同。但是，如果这些基因与大脑发育有关，例如，某种细胞产生的数量，或细胞与其他细胞的连接方式，它是如何影响神经元回路和它们的生理特性？我们想了解这些差异如何导致大脑中的差异，然后导致我们可以在成年人身上观察到的差异"。该研究的观察是在成年人的大脑中进行的，在大部分发育完成之后。这意味着，这些差异可能是在大脑发育过程中发生的。因此，研究人员的下一步是研究发育中的大脑样本，并将他们的调查范围扩大到前额叶皮层之外，以便有可能找到这些差异的起源地和时间。希望这些信息将导致一个更强大的基础，在此基础上进行发育障碍研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332685.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332685.htm

研究称酒精对男性和女性大脑活动的改变可能是不同的

研究称酒精对男性和女性大脑活动的改变可能是不同的根据最近发表在《eNeuro》杂志上的一项研究，酒精改变了小鼠杏仁核的同步大脑活动，但雄性和雌性小鼠的情况不同。酗酒通常与焦虑和悲伤有关，而一个被称为杏仁核的大脑区域与这两者都有关系。啮齿动物和人类都容易受到杏仁核和前额叶皮层等区域之间的振荡或同步大脑活动变化的影响。然而，尚不清楚酒精如何影响杏仁核网络并影响行为。AlyssaDiLeo和她的团队给小鼠注射酒精，并测量杏仁核中振荡状态的相应变化。酒精对雄性和雌性小鼠的杏仁核振荡的影响是不同的，特别是在重复注射后。事实上，雌性小鼠的振荡状态在反复饮酒后根本没有变化。研究人员在没有与饮酒和焦虑有关的受体的一个亚单位的小鼠身上重复了这个实验，这诱发了雄性的网络活动的特征。这些结果表明，酒精可以触发杏仁核转换活动状态，这可能推动焦虑和恐惧行为的变化。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308003.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308003.htm

每天摸会儿鱼，对工作真的有帮助

每天摸会儿鱼，对工作真的有帮助年轻人的“摸鱼”方式逐渐变得应有尽有，做手工、绘画、养生......图源：某社交平台况且，从科学角度来看，上班适当“摸鱼”，也是为了更好地工作嘛！摸鱼，是为了更好地工作2022年8月《细胞》子刊上发表的一项研究为“摸鱼”有利于工作找到了理论依据。不过，这项由法国巴黎大脑研究所、索邦大学的研究者开展的研究，初衷倒不是为了给上班摸鱼找理由。他们的研究初衷，是想搞清楚一件事——为什么电脑能连续工作，人脑却不行。你可能会说，答案不是很简单吗，因为人脑不是机器啊！机器还需要休息呢，人脑怎么会不需要休息呢？不不不，研究者要的可不是这个答案。他们要的是生物、神经、化学方面……总之就是这种微观生理层面的答案。因为他们怀疑，大脑神经活动会产生一种有害物质，这种物质积聚起来，达到一定浓度后，会让大脑的运转变慢。刚开始他们用功能核磁共振（fMRI）的方法，但没能发现有害物质的存在。后来他们改用磁共振波谱（MRS），终于找到了这种有害物质——谷氨酸。研究者收集了40名参与者的数据，其中24名是试验组，执行困难的任务，要求他们保持较高的工作记忆和持久的专注力；另外16名是对照组，执行简单的任务。40名参与者都要在6.25小时之内完成24次任务挑战，之后会面临两个选择——①再选择完成一个简单任务，完成之后奖金可以立马到手，但是不多。②再选择完成一个困难任务，完成之后会有50欧元的奖励，但过几天才能拿到。结果显示，困难任务组的大部分参与者，都倾向于选择做简单任务，甚至可以舍弃比较高的收入。研究者们在磁共振波谱（MRS）中观察到，参与者每完成一个任务，大脑前额叶皮层中的谷氨酸含量就会升高一点点，而一天的工作结束后，困难组参与者前额叶皮层中的谷氨酸水平要比简单组参与者高不少。因此，研究者们推测，一天下来，当一个人完成了许多让大脑高负荷的工作之后，谷氨酸在前额叶皮层积聚，这影响了大脑神经元的进一步活动。这时候需要清理一下“缓存”，才能为下一次的高强度用脑腾出空间。也就是说，需要把大脑前额叶皮层中积累的谷氨酸清除掉。那么该怎么清除呢？没错！就是——“摸鱼”、休息或者睡觉！“我摸鱼，我有理”虽说“摸鱼”是有科学依据的，但“摸鱼”一时爽，一旦被发现可能直接变成社死现场。想象一下，安静的办公室里，你看低头刷视频正嗨，后知后觉发现耳机漏音，回过神时已被领导眼神锁定的画面，真是要多尴尬有多尴尬。所以，我们贴心准备了3个“摸鱼”理由，下次“摸鱼”不幸被抓到，可以这样跟领导解释——1、全世界都在摸鱼，为什么我不行？根据《Gallup 全球职场环境报告》统计，上班不“摸鱼”的打工人在世界142个国家、全球13000多家企业中，占比平均不超13%，在中国占比只有6%。换而言之，“摸鱼”的不只你一个，全世界员工都在“摸鱼”。所以，“摸鱼”真不是什么羞耻的事儿。2、“摸鱼”真的有助于提升工作效率一款名叫Desktime的效率应用程序提供的真实数据显示：在抽取的550 万份每日电脑使用情况中，效率最高的前10%员工，平均工作52分钟就会休息17分钟。而正是这17分钟的“摸鱼”时间，让他们在工作的那段时间里，始终保持着高效率。此外，美国国家职业安全和健康研究所、普渡大学的科学家，也曾邀请过20位受试者在办公区域从事高度重复且枯燥的数据输入任务，共计工作2天。不过，这些受试者每工作40分钟，可以休息一会儿。结果显示，休息时间越长的人，心率往往会越低，心情也更平静，在工作中犯错误的几率也就越小。3、“摸鱼”真的有益健康长时间久坐与多种疾病以及死亡风险升高有关，经常久坐导致肥胖、颈椎病、便秘、高血压、糖尿病、诱发癌症等。所以每工作一段时间就站起来活动活动，干点带薪接水、如厕等活儿又怎么了？毕竟如果生病了，身体健康毁掉了，还怎么做打工人呢？总之，虽然认真负责是上班族应该有的工作态度，但“摸鱼”也并不是一件坏事。劳逸结合，互相尊重，是我们每个职场人都应该把握的尺度。参考文献[1]WiehlerA,BranzoliF,AdanyeguhI,MochelF,PessiglioneM.Aneuro-metabolicaccountofwhydaylongcognitiveworkaltersthecontrolofeconomicdecisions.CurrBiol.2022Aug22;32(16):3564-3575.e5.doi:10.1016/j.cub.2022.07.010.Epub2022Aug11.PMID:35961314.[2]KleitmanN.Thebasicrest--activitycycleandphysiologicalcorrelatesofdreaming.ExpNeurol.1967Dec:Suppl4:2-4.doi:10.1016/0014-4886(67)90151-3.PMID:6079781....PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401187.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401187.htm

耶鲁科学家找到了人类大脑前额叶皮层区域的独有特征

耶鲁科学家找到了人类大脑前额叶皮层区域的独有特征在2022年8月25日发表于《科学》杂志上的一篇论文中，耶鲁大学研究人员详细介绍了人类大脑前额叶皮层的独有特征。据悉，背外侧前额叶皮层（dlPFC）是灵长类动物独有的大脑区域，其在高阶认知能力方面起到了重要的作用。而借助单细胞RNA测序技术，研究人员分析了从成人、黑猩猩、猕猴、以及狨猴身上收集的数十万个dlPFC细胞中的基因表达水平。截图（来自：Science）论文资深作者、耶鲁大学Harvey&KateCushing神经学教授、兼比较医学/遗传学/精神病学教授NenadSestan表示：尽管当下我们将背外侧前额叶皮层（dlPFC）视作人类身份的核心组成部分，但仍不清楚它为何被人类所独有、并将我们与其它灵长类动物区分开来。好消息是，现在我们已经知悉了更多线索。为了回答这个问题，科学家们首先遍历了在人类或其它分析过的非人类灵长类物种中，是否也存在任何独特的细胞类型。在对具有相似表达谱的细胞进行分组后，研究人员发现了109种共享的灵长类细胞类型、且其中有五种并非所有物种所共有。其中包括一种仅存在于人类身上的小胶质细胞/大脑特异性免疫细胞，以及仅由人类和黑猩猩共享的另一种细胞。深入了解后，可以确定这种具有人类特异性的小胶质细胞类型，存在于物种的整个发育和成年期——表明这些细胞在维持大脑、而不是对抗疾病方面发挥了作用。NenadSestan教授补充道，与其他灵长类动物相比，人类生活在一个非常不同的环境中，有着独特的生活方式和神经胶质细胞。其中包括的小胶质细胞，对上述差异非常敏感——意味着该细胞类型可能代表了对环境的免疫反应。此外在对小胶质细胞基因表达的分析中，耶鲁科学家还发现了另一个人类特有的惊喜，那就是FOXP2基因的存在。这一发现引起了研究人员的极大兴趣，因为FOXP2的变体与言语运动障碍有关——这是一种让患者难以产生言语的疾病。另有研究表明，FOXP2与其它神经精神类疾病有关——比如自闭症、精神分裂症和癫痫。Sestan及其同事指出，在一部分兴奋性神经元中，该基因表现出了灵长类动物的特异性表达、但又在小胶质细胞中表现出了人类的特异性表达。该实验室的博士后助理兼研究合著者ShaojieMa总结道：几十年来，FOXP2引起了科学家们的浓厚兴趣，但我们迟迟没有知晓它是如何让人类具有这种区别于其它灵长类动物的独特性的。我们对FOXP2的新发现感到异常兴奋，因其开辟了语言和疾病研究的新方向。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312423.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312423.htm