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

科学家发现灵长类动物和其他动物之间大脑的关键差异

科学家发现灵长类动物和其他动物之间大脑的关键差异一个多国研究小组现在已经更好了解物种之间大脑皮层神经元架构的差异，这要归功于高分辨率显微镜。波鸿鲁尔大学发育神经生物学研究小组的研究人员在PetraWahle教授的领导下，已经证明灵长类动物和非灵长类动物在其结构上一个重要差异：轴突的起源，这是负责传输被称为动作电位电信号的过程。这些结果最近发表在《eLife》杂志上。研究小组研究了各种动物，包括啮齿类动物（小鼠、大鼠）、有蹄类动物（猪）、食肉动物（猫、雪貂），以及动物学灵长类的猕猴和人类。科学家们通过使用五种不同的染色技术和对超过34,000个神经元的评估得出结论，非灵长类动物和灵长类动物之间存在着物种差异。与非灵长类动物的兴奋性锥体神经元相比，灵长类动物大脑皮层外层II和III的兴奋性锥体神经元上携带轴突的树突明显较少。此外，对于抑制性中间神经元，在猫和人类物种之间发现了携带轴突的树突细胞百分比方面的巨大差异。在比较具有初级感觉和高级大脑功能的猕猴皮层区域时，没有观察到定量差异。研究人员表示，高分辨率显微镜在研究中特别重要，这使得检测轴突起源可以在微米级准确跟踪，这在传统显微镜下有时并不那么容易。通常，一个神经元将到达树突的兴奋性输入与抑制性输入进行整合，这一过程被称为体突整合。然后，神经元决定输入是否足够强大和重要，以通过动作电位传送到其他神经元和脑区。携带轴突的树突被认为是有特权的，因为这些树突的去极化输入能够直接唤起动作电位，而无需参与体细胞整合和体细胞抑制。为什么会演变出这种物种差异，以及它对灵长类动物的新皮层信息处理可能具有的潜在优势，目前尚不清楚。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301255.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301255.htm

中外科学家发现宇宙中最剧烈的光学紫外耀发

中外科学家发现宇宙中最剧烈的光学紫外耀发由多国合作研制的雨燕卫星专门用于伽马暴研究，它能在发现伽马暴之后，迅速把定位信息传到地面，指引地面望远镜开展观测。2022年1月1日，该卫星探测到了一个新的伽马暴GRB220101A。科学家发现其光学紫外耀发很明亮，但辐射的光子在达到地球之前已经损失了约99%，其实际的辐射流量是观测值的约100倍，这表明GRB220101A是一个极其剧烈的光学紫外耀发。雨燕卫星拍到的GRB220101A光学紫外耀发阶段。（中科院紫金山天文台供图）“随后，研究团队基于雨燕卫星紫外光学望远镜提出新的饱和数据处理方法，发现GRB220101A的绝对星等达到了-39.4等，这是人类目前探测到的唯一一个绝对星等亮于-39等的光学紫外辐射源。”中科院紫金山天文台研究员金志平说，GRB220101A的辐射光度约为太阳的40亿亿倍，打破了此前另一个伽马暴保持14年之久的世界纪录。哈勃空间望远镜拍到的GRB220101A光学余辉阶段。（中科院紫金山天文台供图）中科院紫金山天文台研究员范一中表示，本次发现的GRB220101A起源于大质量恒星的死亡，是宇宙中最剧烈的爆发事件之一，表明宇宙中一些黑洞诞生时会产生极其极端的物理环境，产生极高能量和非常接近光速的准直喷流。“此次发现除了可研究伽马暴中心引擎、喷流形成、辐射机制等物理过程外，如此亮的事件即使发生在宇宙的‘婴儿时期’也可被大量的望远镜探测到，从而为研究早期宇宙提供关键数据，如宇宙膨胀、恒星形成历史、再电离等。”范一中说。该研究由范一中、金志平领衔的国际团队完成，相关成果日前在国际学术期刊《自然·天文学》上发表。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368001.htm

雪龙2号访港　陈丹红︰南极「秦岭站」将成中外科学家合作平台

雪龙2号访港陈丹红︰南极「秦岭站」将成中外科学家合作平台国家第一艘自主建造的极地科考破冰船「雪龙2」号及中国第40次南极考察队，应邀以香港为回航首站，昨日抵港展开访问。国家自然资源部国际合作司司长陈丹红出席由中大主办的气候变化国际会议致辞表示，中国的极地考察已有40年历史，从派出第一支南极考察队起，中国致力促进对南北极的认识等，加强极地气候、环境、海洋和生态研究，为认识、保护及利用极地，贡献中国力量。她表示，中国第五个南极考察站「秦岭站」今年2月开站，具有重要的科研价值，将成为中外科学家合作的开放平台。中大校长段崇智提到，「雪龙2」号科学家将会与本地的大学生及中学生对话，相信能启发学生为气候变化作出更多贡献。「雪龙2」号访港筹备委员会主席马逢国表示，相信科学家在分享经历及发现时，能提升年轻人对科研的兴趣。他又认为「雪龙2」号能体现爱国精神，展示中国对气候变化的贡献，可激发更多年轻人投入有关工作。2024-04-0911:22:25

科学家发现近似灵长类动物的新物种 它们拥有勇敢的探索精神

科学家发现近似灵长类动物的新物种它们拥有勇敢的探索精神艺术家重建的Ignaciusdawsonae想象图，它们在加拿大北极地区Ellesmere岛已灭绝的暖温带生态系统中度过六个月的冬季黑暗。资料来源：KristenMiller，堪萨斯大学生物多样性研究所这些标本是在加拿大努纳武特地区的埃尔斯米尔岛发现的，位于与始新世早期有关的沉积物层中，这是一个温度较高的时代，可以预示未来几年由于人类驱动的气候变化，生态系统将如何发展。当这些灵长类动物的亲密进化表亲生活在北极圈时，北极圈要温暖得多--一个容纳了大量新生代早期脊椎动物，包括古代鳄鱼的北方生态系统--但像今天一样，一年中的一半时间仍然是黑暗的。这种黑暗可能促使这两个物种与当时的其他灵长类亲属相比，进化出更坚固的牙齿和下颚。Miller说："我们在古生物学中做的很多事情都是看牙齿--它们保存得最好，"他分析了论文中描述的牙齿化石的高分辨率显微层析技术。"与它们的近亲相比，它们的牙齿就是超级奇怪。因此，我在过去的几年里一直在努力了解他们吃什么，以及他们是否与中纬度地区的同类动物吃不同的材料。"Miller和她的合著者认为，在昏暗的冬季，食物更难找到，那时亚热带灵长类亲属可能被迫食用更硬的食物。"我们认为，这可能是古代环境对这些动物最大的物理挑战，"通讯作者克里斯-比尔德说，他是生物多样性研究所脊椎动物古生物学的高级馆长和昆士兰大学生态学和进化生物学的基金会特聘教授。"你如何度过六个月的冬季黑暗，即使它是合理的温暖？与来自中纬度地区的近亲相比，这些动物的牙齿甚至颌部肌肉都发生了变化。为了度过那些漫长的北极冬季，当像水果这样的首选食物无法获得时，它们不得不依靠坚果和种子这样的'后备食物'"。Miller和比尔德的另一位合著者是生物多样性研究所的科学插画师克里斯汀-蒂特金。此外，研究人员发现这两个物种比它们在南方更远地方的近亲--一群被称为"plesiadapiforms"的灵长类表亲略大。"但它们仍然相当小，"Miller说。"北美中纬度地区的一些plesiadapiforms真的非常非常小。当然，这些物种都与松鼠无关，但我认为这是我们拥有的最接近的小动物，可以帮助我们想象它们可能是什么样的。他们很可能是树栖动物，因此，大部分时间都生活在树上。"研究人员认为，这两个北极物种在全球变暖时期表现出的适应性表明，一些动物可能会进化出新的特征来应对今天人类活动所带来的气候变化。Miller说："它确实显示了像灵长类动物或灵长类动物的亲属那样专门用于一种环境的东西是如何根据气候变化而改变的。我认为这可能说明灵长类动物的范围可能随着气候变化而扩大，或者至少向两极而不是赤道移动。那里的生活开始变得太热，也许我们会有很多分类群向北和向南移动，而不是我们今天在赤道看到的强烈的生物多样性。"由于这两个化石物种对科学来说都是新的，调查人员为它们取了学名，以纪念几十年前在埃尔斯米尔岛工作的一对古生物学家。这些同名的古生物学家之一是昆士兰大学的校友，也是古生物学领域的女性先驱者。"玛丽-道森是一个了不起的人，"比尔德说。"她早在50年代就在昆士兰大学获得了博士学位，并且是第一批。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345567.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345567.htm

香港科学院认为本港应加强对海外科学家吸引力

香港科学院认为本港应加强对海外科学家吸引力香港科学院院长卢煜明说，过去三年全球受疫情影响，今年将有很多与外界会面的机会，举办不同活动，例如名师高徒导师计划，将科学家与年轻人配对，截至目前已超过500多间学校参与，今年亦有114间学校参与，由50名科学家担任义务导师。卢煜明于去年11月接任港科院院长，他在传媒午宴说，希望为推动本港科研发展出一分力，认为香港应加强对海外科学家的吸引力。港科院过去两年与北京未来论坛合作举办被外界喻为是「中国的诺贝尔奖」的未来科学大奖，今年颁奖礼将由北京移师到港举办，希望可邀请世界知名科学家参与。香港青年科学院院长岑浩璋在同一午宴表示，现时青科院有53名院士，过去三年累计参与近100场网上研讨会，吸引两万名学生、老师及公众参与，去年亦举办工作坊，推广科研，希望他们将来投身科创，形容反应相当热烈，6月将再度举行。岑浩璋说，青科院在报章专栏以简单易明的文字和故事，向学生与家长介绍与生活息息相关的科学理论和最新科研发展，希望透过院士的专业知识，深入浅出介绍受关注的议题，未来希望将科普与科创推上新层次。2023-02-0716:56:48