我国科学家实现纳米尺度光操控

我国科学家实现纳米尺度光操控更好地在纳米尺度操控光子实现光电融合，是未来大幅提升信息处理能力的关键。21日，记者从国家纳米科学中心获悉，该中心研究人员与合作者在极化激元领域取得新进展，大幅提高了纳米尺度的光子精确操控水平，对提升纳米成像和光学传感等应用性能具有重要意义。相关研究成果在线发表于《自然·纳米技术》杂志。与电子相比，光子具有速度快、能耗低、容量高等诸多优势，被寄予未来大幅提升信息处理能力的厚望。“然而，由于光学衍射极限的存在，很难实现纳米尺度上光信息的传输和处理，阻碍了光子优异性能的发挥。”论文通讯作者之一、国家纳米科学中心研究员戴庆介绍。极化激元是一种存在于材料表界面的特殊电磁模式，也可以认为是一种光子与物质耦合形成的准粒子。它具有优异的光场压缩能力，可以轻易突破光学衍射极限，将光波长压缩到纳米尺度进行操控，实现纳米尺度上光信息的传输和处理。利用近场光学显微镜，戴庆课题组与合作者成功构建石墨烯/α相氧化钼异质结，实现极化激元等频轮廓从开口到闭合的动态、可逆拓扑转变，并使其传播方向突破了原有晶向的限制。“我们在研究中成功将10微米波长的红外光压缩成几十纳米波长的极化激元，并调控性能实现平面内的能量聚焦和定向传播。”戴庆解释道，这就好像把大象装进粉笔盒的同时，还可以让大象在里面自由活动。对此，戴庆表示，这项研究利用极化激元成功实现纳米尺度的光操控，未来有望实现纳米尺度的光电融合。值得一提的是，《自然·纳米技术》还专门为这项研究成果配发评述文章。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306999.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1306999.htm

科学家发现面部电刺激会影响情绪感知 微笑是看到幸福的秘诀

科学家发现面部电刺激会影响情绪感知微笑是看到幸福的秘诀一股无痛的电流瞬间操纵着肌肉，让人情不自禁地露出短暂的微笑。这是首次证明面部电刺激会影响情绪感知。科布博士希望这项研究能探索出治疗抑郁症或影响表达的疾病（如帕金森症和自闭症）的潜在方法。刺激装置特写。资料来源：埃塞克斯大学他说："有控制地、短暂而微弱地激活面部肌肉，就能让原本中性甚至略带悲伤的面部产生快乐的错觉，这一发现具有突破性意义。它与关于面部反馈在情绪感知中的作用的理论辩论有关，并具有未来临床应用的潜力。"科布医生使用的是法国医生DuchennedeBoulogne在19世纪首次开发的一种技术的现代化版本。这段视频介绍了这一突破性技术。资料来源：埃塞克斯大学达尔文在《人和动物的情感表达》一书中发表了杜肯的研究成果，这是他关于进化论的第三部重要著作。然而，为了确保参与者的安全和更好地控制微笑，新实验的电压被调低了。实验方法和结果通过使用计算机，研究小组能够以毫秒级的精度控制微笑的开始。共有47人参加了埃塞克斯大学的这项研究，研究结果发表在《社会认知与情感神经科学》（SocialCognitiveandAffectiveNeuroscience）杂志上。他们看到了数字头像，并被要求评估它们看起来是快乐还是悲伤。在一半的试验中，微笑肌肉在表情开始时被激活。结果表明，500毫秒的微弱微笑足以诱发幸福感。科布博士说，这些结果有助于我们了解面部反馈，他希望能扩大这项研究。他说："我们目前正在开展更多研究，以进一步探索健康参与者的这一现象。不过，我们希望将来能将这种技术应用于探索面部情绪识别，用于帕金森病等疾病患者，因为众所周知，帕金森病患者的自发面部模仿能力下降，面部情绪识别能力受损。此外，我们还发布了相关指南，以便其他研究人员能够安全地开始使用面部肌肉电刺激技术。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424118.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424118.htm

科学家发现蠕虫也可能有"情感" 短时间内影响行为

科学家发现蠕虫也可能有"情感"短时间内影响行为大脑研究是现代生命科学中最重要的领域之一，而"情绪"是其主要课题之一。传统上，动物的情绪研究是一个复杂的领域，主要研究小鼠和大鼠的恐惧反应。洞察短期刺激如何改变大脑的持续活动及其基本过程。然而，自2010年代以来，越来越多的科学论文报道，通过关注小龙虾和苍蝇行为的几个特征，如持续性和价值性，发现即使是小龙虾和苍蝇也可能具有类似情绪的大脑功能。例如，当动物在短时间内遇到被捕食者攻击等危险情况（负面情绪）时，动物的行为可能是在一定时间内呆在安全的地方，即使饥饿也不理会通常诱人的食物气味（持续性），这可以由原始形式的情绪来调节。然而，这些基本"情感机制"的细节在很大程度上仍未披露。来自日本名古屋市立大学和美国东北大学米尔斯学院的一个国际研究小组揭示了秀丽隐杆线虫（Caenorhabditiselegans）拥有基本"情感"的可能性。他们之所以使用这种蠕虫，是因为这一品种已被用于在细胞和基因水平上对感知、记忆甚至决策等基本功能进行详细分析。研究小组最初发现，当秀丽隐杆线虫受到交流电刺激时，蠕虫会开始以意想不到的高速移动。蠕虫对电流刺激的行为反应示意图。资料来源：KristinaGalatsis有趣的是，研究小组还发现，这种"奔跑"反应会持续1-2分钟，即使在电刺激结束几秒钟后也是如此。在一般动物中，当刺激停止时，对该刺激的反应通常会立即停止。(否则，对声音或视觉场景等刺激的感知就会持续下去）。因此，"刺激停止后仍继续奔跑"的反应是例外情况。蠕虫情绪反应的行为和遗传分析此外，研究小组还发现，在电刺激期间和之后，蠕虫会忽略它们的食物细菌，而细菌能提供重要的环境信息。这表明，虽然食物细菌的存在与否通常至关重要，但电击这种威胁生存的刺激所带来的危险更为重要。换句话说，当蠕虫感知到电击这一危险刺激时，它们生存的重中之重就是逃离该地点。为了实现这一目标，大脑的功能似乎会持续发生变化，包括为了逃离危险而忽略通常重要的"食物"。这表明，"蠕虫因短期电刺激而继续奔跑"的现象反映了基本的"情绪"。对理解人类情绪的启示此外，通过基因分析，特别是利用蠕虫的优势，研究小组发现，与正常蠕虫相比，无法产生神经肽（相当于我们的激素）的突变体在电刺激下表现出更长的持续奔跑时间。这一结果表明，对危险做出反应的持续状态会受到调节，在适当的时候结束。事实上，如果我们经历的兴奋或恐惧持续时间很长，就会扰乱我们的日常生活。因此，研究结果表明，我们的"兴奋"、"快乐"或"悲伤"等由刺激诱发的情绪，可能不会自然地随着时间的推移而消失，而是由涉及基因的活跃机制所控制。这项研究表明，利用蠕虫可以详细了解原始"情绪"的基因机制。已知在蠕虫体内起作用的许多基因在人类和其他生物体内也有对应的基因，因此研究蠕虫可以提供有关"情绪"基础基因的重要线索。具体来说，抑郁症等被归类为情绪障碍的病症，可以被解释为由于无法有效处理体验到的刺激而导致负面情绪过度和持续保持的状态。如果通过蠕虫研究发现了与情绪有关的新基因，这些基因就有可能成为治疗情绪失调症的新靶点。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397887.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1397887.htm

常见的抗抑郁药导致情绪 "钝化" 科学家们终于找到了原因

常见的抗抑郁药导致情绪"钝化"科学家们终于找到了原因根据NHS的数据，在2021/22年，英格兰有超过830万名患者接受了抗抑郁药物。一类广泛使用的抗抑郁药，特别是针对顽固或严重的病例，是选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）。这些药物以5-羟色胺为目标，5-羟色胺是一种在大脑神经细胞之间传递信息的化学物质，被称为"快乐化学物质"。常见的SSRIs包括西酞普兰（Celexa）、艾司西酞普兰（Lexapro）、帕罗西汀（Paxil，Pexeva）、氟西汀（Prozac）和舍曲林（Zoloft）。SSRIs的一个广泛报道的副作用是"钝化"，即病人报告说感觉情感迟钝，不再像以前那样觉得有乐趣了。40-60%的服用SSRIs的病人被认为会有这种副作用。迄今为止，大多数关于SSRIs的研究只考察了它们的短期使用，但是，在抑郁症的临床使用中，这些药物是长期服用的。由剑桥大学的研究人员领导的一个小组与哥本哈根大学合作，通过招募健康志愿者并在数周内服用艾司西酞普兰（一种已知的耐受性最好的SSRI）来解决这一问题，并评估该药物对他们在一系列认知测试中的表现的影响。总共有66名志愿者参加了这项实验，其中32人服用了艾司西酞普兰，其他34人服用了安慰剂。志愿者服用药物或安慰剂至少21天，完成了一套全面的自我报告问卷，并接受了一系列的测试，以评估认知功能，包括学习、抑制、执行功能、强化行为和决策。该研究的结果今天（2023年1月23日）发表在《神经精神药理学》杂志上。研究小组发现，当涉及到"冷"认知--如注意力和记忆力时，没有明显的群体差异。在大多数"热"认知测试中没有差异--涉及我们情绪的认知功能。然而，关键的新发现是，与服用安慰剂的人相比，艾司西酞普兰组在两项任务中的强化敏感性有所下降，强化学习指的是我们如何从我们的行动和环境的反馈中学习。为了评估强化敏感性，研究人员使用了一个"概率逆转测试"。在这项任务中，参与者通常会看到两个刺激物，A和B。如果他们选择A，那么五次中的四次，他们会得到奖励；如果他们选择B，他们五次中只有一次会得到奖励。志愿者不会被告知这一规则，而是必须自己学习，在实验的某个阶段，概率会发生变化，参与者需要学习新的规则。研究小组发现，与服用安慰剂的参与者相比，服用艾司西酞普兰的参与者不太可能使用积极和消极的反馈来指导他们学习这项任务。这表明该药物影响了他们对奖励的敏感性和相应的反应能力。这一发现也可能解释了研究小组在自我报告的问卷中发现的一个差异，即服用艾司西酞普兰的志愿者在性行为过程中更难达到高潮，这是病人经常报告的一个副作用。高级作者、剑桥大学精神病学系的芭芭拉-萨哈基安（BarbaraSahakian）教授和克莱尔庄园的研究员说。"情感迟钝是SSRI抗抑郁药的一个常见副作用。在某种程度上，这可能是它们发挥作用的部分原因--它们带走了经历抑郁症的人所感受到的一些情感痛苦，但不幸的是，它们似乎也带走了一些乐趣。从我们的研究中，我们现在可以看到，这是因为他们对奖励变得不那么敏感，而奖励可以提供重要的反馈。"同样来自精神病学系的第一作者ChristelleLangley博士补充说："我们的发现为血清素在强化学习中的作用提供了重要证据。我们正在对这项工作进行后续研究，检查神经影像学数据，以了解艾司西酞普兰在奖励学习期间如何影响大脑"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340599.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340599.htm

科学家认为恐龙是第一种理解他人视角的动物

科学家认为恐龙是第一种理解他人视角的动物当你身边的人把头转向环境中的某个东西时，你很可能会不自禁地跟随他们的目光方向。这种反应在哺乳动物、鸟类、甚至爬行动物中都可以观察到。这是一种有效的方式来收集关于什么东西引起了你的同伴的注意的信息，否则你可能会错过。然而，一个更高级的行为是跟随某人的视线到一个最初被你的视线阻挡的地方。通过调整自己的位置，看看对方在看什么，你就表现出对对方有不同视角的理解。这种能力被称为视觉透视，在一岁半到两岁的儿童中发展起来，是以后理解参考性交流和别人有与自己不同想法的基础。迄今为止，视觉透视只在极少数物种中被发现。主要是在猿类和一些猴子中，但也有狗和乌鸦拥有这种能力的记录。然而，关于这种关键的社会技能的进化起源的知识是有限的。隆德大学的一个研究小组旨在调查恐龙中潜在的早期出现的视觉透视能力。通过对鳄鱼和现存最原始的鸟类（被称为古鸟类）的比较，他们发现视觉透视在恐龙系中的出现可能比在哺乳动物中的出现早6000万年或更久。图1.该研究的实验设置。面板描述了鳄鱼、小型鸟类（红色丛林鸟和雅冠鸟）和大型鸟类（鸸鹋和雉鸡）的实验设置（从左到右）。(A)实验1的设置（仰视）。(B)实验2的设置（注视侧面）。(C)实验3的设置（几何学）。红点描述了用于引诱演示者目光的刺激物（关于刺激物的更多信息，见材料和方法）。资料来源：《科学进展》，DOI：10.1126/sciadv.adf0405鳄鱼人是与鸟类最接近的活体亲属。它们的神经解剖学在数亿年中基本没有变化，与恐龙和鳄鱼的共同祖先相似。古鸟类包括鸵鸟，如鸸鹋和长尾雉，但也包括会飞的品种。它们的大脑在很大程度上可以与它们的祖先--非鸟类的准鸟类恐龙相媲美，后者的特点是像迅猛龙这样的知名恐龙大腕。将这两类动物进行比较，就形成了一个围绕导致现代鸟类的恐龙灭绝系的支架。该研究显示，鳄鱼并没有表现出视觉透视，尽管它们确实可以跟随目光到一个可见的位置。相反，所有被测试的鸟类物种都表现出视觉透视。此外，鸟类从事一种被称为"回头检查"的行为，即观察者回头看注视者的眼睛，并在第一次无法在其注视的方向找到任何东西时重新追踪注视。这种行为表明了一种期望，即凝视是指环境中的一个目标。此前，这只在人类、猿猴和乌鸦中被观察到。古鸟类出现在1.1亿年前，比具有视觉透视能力的两个哺乳动物群体--灵长类和狗早了6000万年。考虑到这些鸟类和它们的非鸟类祖先之间的神经解剖学上的相似性，这种技能起源于更早的恐龙血统是有道理的。然而，它不太可能出现在最远时代的恐龙中，因为它们的大脑更像鳄鱼。也许未来的研究会显示这种能力在哺乳动物中比目前已知的更广泛，但即使是这样，它也很可能是在恐龙起源之前。尽管如此，视觉透视能力在恐龙中出现得更早也很正常，其中包括鸟类，因为与大多数哺乳动物相比，它们的视力更强，在历史上依赖夜间的适应能力。只是随着灵长类动物和某些食肉动物的出现，我们的视觉能力才有所提高。这是又一个发现，它使人们对普遍存在的观点提出质疑，即哺乳动物推动了复杂认知的进化，它们是其他动物应该比较的认知标准。越来越多的研究显示，鸟类恐龙的神经认知能力非常突出，这可能促使人们重新思考认知的自然历史。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361307.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361307.htm

中国科学家团队最新研究发现铁电材料中的 “奇点”

中国科学家团队最新研究发现铁电材料中的“奇点”记者5月18日从中国科学院获悉，中国科学院物理研究所马秀良研究员、中国科学院金属研究所王宇佳研究员、广东松山湖材料实验室冯燕朋副研究员等组成的研究团队，最新在铁电材料中研究发现极化“布洛赫点”(Blochpoint)，它是矢量场中的“奇点”，其周围的矢量朝向空间中的各个方向。研究团队表示，该项研究工作进一步完善了通过失配应变调控铁电材料畴结构的重要性和有效性，揭示极化体系中的电偶极子在一定条件下可以形成类似特殊凝聚结构的准粒子，丰富了极化拓扑畴结构家族，对探索基于铁电材料的高密度非易失性信息存储器件具有重要意义。（中新网）