研究发现更多的动物存在意识 科学家呼吁重新思考动物与人类的关系

研究发现更多的动物存在意识 科学家呼吁重新思考动物与人类的关系 据《自然》报道，基于上述持续扩展的研究，一个科学家联盟呼吁重新思考动物与人类的关系。上个月，不同领域的几十名科学家联合签署了《纽约动物意识宣言》，旨在推动更多对动物意识的研究和资金支持。英国伦敦政治经济学院哲学家、该宣言作者之一Jonathan Birch表示，随着证据的积累，科学家们开始认真对待这个话题，而不是像过去那样将其视为一个疯狂的想法并断然驳回。该宣言指出，对于可能有意识体验的动物，人类在作影响它们的决策时忽视这种可能性，是不负责任的表现。不过，对于哪些物种一定有意识体验，宣言并没有给出明确的答案，而是指出有足够的证据表明，在与人类截然不同的物种中，存在某种意识体验的现实可能性，比如爬行动物、鱼类、昆虫以及其他一些不被认为有精神生活的动物可能有意识体验，而鸟类和哺乳动物则有强有力的科学研究支持其存在意识体验。Birch表示，意识的定义很复杂，但其研究小组专注于研究意识的一个方面，即感知。这通常被定义为具有主观体验的能力。对于动物来说，这种体验包括闻、尝、听或触摸周围的世界，以及感受恐惧、快乐或痛苦。但主观经验并不需要思考自己经历的能力。“由于非人类动物不能用语言来表达内心状态，为了评估这些动物的意识，科学家通常依靠间接证据，寻找与意识体验相关的某些行为。”Birch说。其中，一个非常经典的实验是“镜子测试”。这是一个自我认知能力测试，即测试动物是否有能力辨别自己在镜子中的影像。在这个实验中，科学家们在动物身上贴上贴纸或其他视觉标记，并将动物放在镜子前。包括黑猩猩、亚洲象和清洁鱼在内的一些动物对标记表现出好奇，甚至试图去除它。这种行为表明了它们可能存在自我意识，这可能是意识体验的一个迹象。而对乌鸦、章鱼等开展的实验也表明它们的一些行为是意识体验的潜在标志。此外，一项果蝇研究表明，它们既有深度睡眠，也有主动睡眠。在主动睡眠中，果蝇大脑的活动与其清醒时相同。“这可能类似于人类的快速眼动睡眠，这种睡眠下会做最生动的梦。我们将其解释为有意识的体验。”研究果蝇行为的澳大利亚昆士兰大学生物学家Bruno van Swinderen签署了宣言，有些人认为梦是意识的关键组成部分，如果苍蝇和其他无脊椎动物有活跃的睡眠，那么这可能是一个很好的线索，表明它们可能有意识。不过，也有研究人员对现有的动物意识证据持怀疑态度。“我认为到目前为止基本上没有任何决定性证据出现。”日本理化学研究所脑科学研究中心神经科学家Hakwan Lau说，越来越多的研究表明动物有复杂的感知行为，但这并不一定意味着有意识。比如，在人类身上，既存在有意识的感知，也存在无意识的感知。不过，有研究人员表示，即使没有明确的答案，该宣言仍可能对制定与动物伦理和福利有关的政策产生积极影响。 ... PC版： 手机版：

解密视觉：光学幻觉如何照亮神经通路

解密视觉：光学幻觉如何照亮神经通路 我们都熟悉视错觉，有些是新奇的现象，而有些就在我们身边。即使你看着眼前的屏幕，也会被欺骗，以为自己看到的是白色。实际上，你看到的是许多红色、绿色和蓝色元素紧密地挤在一起，给人一种白色的感觉。另一个例子是快速旋转的轮子或螺旋桨，当它加速到全速时，会短暂地看起来像是在逆转方向。无论如何，人们可能会惊奇地发现，光学幻觉不仅有趣，而且还是了解眼睛、神经、思维和大脑的有用工具。你看到了什么？这是一种典型的霓虹灯色彩扩散幻觉，与这些实验中使用的幻觉不同。你有可能一眼就看到一个浅蓝色的圆圈，与原本白色的背景形成了微弱的对比。但实际上，背景完全是白色的；就好像黑色细丝蓝色部分的蓝色渗入了蓝色线条末端所暗示的圆形。图片来源：Wikimedia/blebspot，已编辑东京大学系统创新系副教授渡边正孝（Masataka Watanabe）的任务是进一步了解意识的本质。这是一个广阔的学科领域，因此自然有许多方法来探索它，其中包括他使用的光学幻觉。他最近的研究着眼于某种对人类有效的幻觉是否对小鼠也有效。结果证明，确实如此。这有什么意义呢？渡边说："知道这种被称为霓虹色扩散幻觉的幻觉对小鼠和人类都有效，对像我这样的神经科学家来说是非常有用的，因为这意味着小鼠可以作为有用的测试对象，来测试人类无法测试的情况，要想真正了解感知体验过程中大脑内部发生了什么，我们需要使用某些无法在人身上使用的方法。这些方法包括电生理学（用电极记录神经活动）和光遗传学（用光脉冲激活或关闭活体大脑中特定神经元的发射）。"渡边的实验是首次在动物实验对象身上同时使用电生理学和光遗传学进行霓虹灯色彩蔓延幻觉的实验，这使他的团队能够准确地看到大脑中哪些结构负责处理这种幻觉。视觉刺激落在眼睛上后，会通过神经传入大脑，然后被称为 V1、V2 等一系列神经元层接收，其中 V1 是第一层，也是最基础的一层，V2 及以上则被视为更高层。"在神经科学领域，关于高级神经元在亮度感知中的作用的争论由来已久。我们在小鼠身上进行的实验表明，V1 神经元不仅对幻觉有反应，而且对所显示的同类图案的非幻觉版本也有反应。但是，只有在向小鼠展示幻觉版本时，V2 神经元才发挥了关键作用：即调节 V1 神经元的活动，从而证明 V2 神经元确实在亮度感知中发挥作用"。这项实验表明，小鼠模型在神经科学领域是有效的。渡边希望这仅仅是个开始，这样的实验将有助于实现他阐明意识神经机制的宏伟目标。编译来源：ScitechDaily查阅文献： ... PC版： 手机版：

沙迦考古局推出全球首个元宇宙考古中心

沙迦考古局推出全球首个元宇宙考古中心  2024年12月17日星期二 上午9:04 1 分 沙迦2024年12月17日电 沙迦考古局日前宣布推出"元宇宙考古中心"项目，这是全球文化遗产领域首个部署在元宇宙平台的创新项目，标志着沙迦在文化和考古遗产展示方面迈入了新的发展阶段。该项目旨在为各个年龄段的用户提供独特的机会，通过创新的互动体验，将教育与娱乐相结合，引领用户深入探索考古学的历史世界。 该平台提供丰富的教育体验，用户可以与沙迦的多个重要考古遗址进行互动，涵盖从霍尔法坎和卡勒巴的岩石刻画到"骆驼墓地"的考古发掘模拟，以及马利哈出土的历史钱币修复工作。平台通过提供阿拉伯语和英语的语音讲解，帮助用户深入理解文明遗迹的保护方法，确保所有用户都能便捷地获取并理解相关知识。 沙迦考古局局长伊萨·优素福表示，元宇宙考古中心的推出是该局技术应用战略的重要里程碑。该创新数字平台的目标在于提升文化意识，并促进全球社群的连接。他强调，该项目体现了创新与考古遗产的深度融合，为不同世代和文化之间的交流提供了独特的机会，并促进全球文化对话的开展。 此外，应用程序还包含一个涵盖沙迦出土文物的丰富数据库。用户可以根据时期、材质、地点等多种标准检索和研究相关信息，实现与历史文物的直接互动。公众可通过"Sharjah Archaeology Metaverse Center"链接下载并体验该应用，享受全面的文化体验。

独特的大脑"流'活动模式显示我们何时"进入状态"

独特的大脑"流'活动模式显示我们何时"进入状态" 通过分析爵士吉他手的大脑活动了解创造性流状态 美国国家科学基金会/德雷克塞尔大学关于"流"的研究有很多，但大多数都依赖于参与者的自我报告。美国德雷克塞尔大学创造力研究实验室的研究人员在一项新的研究中，通过分析创造性任务中与"流"相关的大脑活动，首次揭示了大脑是如何进入"流"的状态的。该研究的通讯作者约翰-库尼奥斯（John Kounios）说："流是由心理学先驱米哈里-西克森特米哈伊（Mihaly Csikszentmihalyi）首次提出并研究的。他将其定义为'一种状态，在这种状态下，人们如此投入于某项活动，以至于其他一切似乎都不重要了；这种体验是如此令人愉悦，以至于人们会为了做这件事而继续做下去，甚至不惜付出巨大的代价'。"音乐家进入流状态的一个贴切例子出现在 2020 年迪士尼和皮克斯联合出品的电影《灵魂》中。在电影中，当有人花大量时间处于"The Zone"状态时，他们会体验到一种完全吸收和专注的状态。在下面的视频中，电影中的一些音乐艺术家讲述了他们自己对这种现象的体验。Soul | In the Zone | 迪斯尼和皮克斯官方英国网站尽管科学界已经对"流"现象进行了广泛的研究，但从大脑功能的角度来看，人们对"流"到底是什么还没有达成共识。一种理论认为，当一个人做白日梦时，被称为"默认模式网络"的大脑区域会协同工作，在大脑额叶"执行控制网络"的监督下产生想法。另一种理论认为，多年的任务练习会使大脑形成一个专门的网络，几乎不需要有意识的努力就能产生特定的想法，例如音乐方面的想法。执行控制网络放松了其监督作用，因此专门网络可以不受干扰地"自动驾驶"。这一假设的关键在于，没有丰富经验或难以放手的人不太可能进入创意流状态。研究人员招募了 32 名爵士吉他手，其中有些人经验丰富，有些人则经验较少。他们在鼓声、贝司和钢琴的伴奏下即兴弹奏六首爵士乐时，研究人员记录了他们大脑活动的高密度脑电图（EEG）。参与者被要求对每次即兴演奏或"演奏"的流体验强度进行评分。四位爵士乐专家还对每段即兴演奏进行了单独评判，以客观地确定参与者的专业水平。大脑正面图。当处于高流量状态时，爵士音乐家的这些额叶区域活动减少 德雷克塞尔大学根据参与者的评价，研究人员发现，经验丰富的音乐家比经验不足的音乐家更经常、更强烈地体验到"流"。当他们分析脑电图以了解哪些脑区与高流量和低流量状态相关时，他们发现高流量状态与左侧脑区的活动增加有关，而左侧脑区与聆听和演奏音乐有关。重要的是，在高流量状态下，与有意识控制或放手有关的额叶区域活动减少。对于高经验音乐家来说，高流状态与听觉和视觉区域的活动增加以及默认模式网络关键部分的活动减少有关。这表明，默认模式网络对与流相关的想法生成并无太大贡献。相比之下，低经验音乐家几乎没有表现出与流相关的大脑活动。左脑和右脑的内视图显示，当高经验音乐家处于高流量状态时（与低流量状态相比），大脑活动减少的区域。这些区域包括大脑默认模式网络的关键节点。总体而言，研究结果支持创造性流的"专业知识加控制释放"假说，这对想要进入流状态的人具有实际意义。库尼奥斯说："这些结果的一个实际意义是，可以通过练习在特定的创意出口积累经验，再加上训练，在获得足够的专业知识后撤销有意识的控制，从而达到富有成效的流状态。这可以成为指导人们产生创意的新技术的基础。"虽然这项研究关注的是音乐家，但研究人员表示，他们的发现适用于任何领域想要创新的人。"如果你想流畅地表达想法，那就继续研究那些音阶、物理问题或其他任何你想做的创造性工作计算机编码、小说写作你说得出来，"库尼奥斯说。"然后，试着放手。正如爵士乐大师查理-帕克所说，'你必须学会你的乐器。然后，你要练习、练习、再练习。然后，当你终于站上乐队的舞台时，忘掉这一切，尽情嚎叫吧！"这项研究发表在《神经心理学》杂志上。这段视频由资助这项研究的美国国家科学基金会制作，解释了这项研究及其发现。 ... PC版： 手机版：

神经科学家揭示大脑如何决定记忆内容

神经科学家揭示大脑如何决定记忆内容 最近的研究发现，海马体中的"锐波涟漪"是一种大脑机制，它决定了哪些日常经历会成为永久记忆，闲暇时的显著涟漪会导致睡眠中的记忆巩固。神经科学家在过去几十年中发现，大脑会在当晚的睡眠中将一些日常经历转化为持久记忆。最近的一项研究介绍了一种机制，它能决定哪些记忆足够重要，可以保存在大脑中，直到睡眠将其永久固化。在纽约大学格罗斯曼医学院研究人员的领导下，这项研究围绕着被称为神经元的脑细胞展开，这些神经元通过"发射"或使其正负电荷的平衡发生波动来传输编码记忆的电信号。在一个名为海马体的大脑区域中，大群神经元有节奏地循环发射信号，在几毫秒内产生信号序列，这些信号可以编码复杂的信息。这些向大脑其他部分发出的"呼喊"被称为"尖波涟漪"，代表了 15% 的海马神经元近乎同时发射的信号，因其活动被电极捕捉并记录在图表上时所呈现的形状而得名。过去的研究将波纹与睡眠中记忆的形成联系在一起，而最近发表在《科学》杂志上的这项新研究发现，紧接着5到20个尖锐波纹的白天事件在睡眠中会被更多地重放，从而巩固为永久记忆。而很少或没有尖锐波纹的事件则无法形成持久记忆。该研究的资深作者、纽约大学朗贡卫生院神经科学与生理学系比格斯神经科学教授、医学博士 György Buzsáki 说："我们的研究发现，尖锐波纹是大脑用来'决定'保留和丢弃什么的生理机制。"这项新研究基于一个已知的模式：包括人类在内的哺乳动物会体验世界片刻，然后暂停，再体验一会儿，然后再暂停。研究报告的作者说，在我们关注某件事情之后，大脑计算往往会切换到一种"闲置"的重新评估模式。这种瞬间停顿在一天中都会发生，但最长的空闲期发生在睡眠中。Buzsaki 及其同事之前已经证实，当我们积极探索感官信息或移动时，不会出现锐波纹波，只有在之前或之后的空闲停顿期间才会出现锐波纹波。目前的研究发现，尖锐的波状三角形代表了觉醒后这种停顿期间的自然标记机制，标记的神经元模式会在任务后的睡眠中重新激活。重要的是，我们知道尖锐的波状纹是由海马"位置细胞"按照特定顺序发射的，我们进入的每一个房间和老鼠进入的每一个迷宫臂都是由这种细胞编码的。对于被记住的记忆，同样的细胞会在我们睡觉时高速发射，"每晚回放记录的事件数千次"。这个过程加强了相关细胞之间的联系。在本次研究中，研究小组通过电极跟踪了小鼠连续运行迷宫的过程，这些海马细胞群尽管记录的经历非常相似，但却随着时间的推移而不断变化。这首次揭示了在迷宫运行过程中，涟漪在清醒时暂停，然后在睡眠时重放。当小鼠在每次跑完迷宫后停下来享用含糖食物时，通常会记录到尖锐的波状瘫痪。作者说，小鼠食用奖励后，大脑就会从探索模式切换到闲置模式，从而出现锐波瘫痪。通过使用双面硅探针，研究小组能够在迷宫运行期间同时记录动物海马中的多达 500 个神经元。这反过来又带来了挑战，因为独立记录的神经元越多，数据就会变得异常复杂。为了获得对数据的直观理解、可视化神经元活动并形成假设，研究小组成功地减少了数据的维数，在某种程度上就像把三维图像转换成平面图像一样，而且没有失去数据的完整性。第一作者、布扎基实验室的研究生杨婉楠（Winnie）博士说："我们努力将外部世界排除在外，研究哺乳动物大脑先天和潜意识中将某些记忆标记为永久记忆的机制。为什么会进化出这样一个系统仍然是个谜，但未来的研究可能会揭示出一些设备或疗法，它们可以调整尖锐的波纹，从而改善记忆，甚至减少对创伤事件的回忆"。编译来源：ScitechDaily参考文献:《海马体锐波涟漪对记忆经验的选择》，作者：Wannan Yang、Chen Sun、Roman Huszár、Thomas Hainmueller、Kirill Kiselev 和 György Buzsáki，2024 年 3 月 28 日，《科学》。DOI: 10.1126/science.adk8261 ... PC版： 手机版：

零重力疼痛：宇航员体验"太空头痛"

零重力疼痛：宇航员体验"太空头痛" 研究报告的作者、荷兰莱顿大学医学中心的 W. P. J. van Oosterhout 博士说："太空飞行造成的重力变化会影响身体许多部位的功能，包括大脑。"影响平衡和姿势的前庭系统必须适应在没有正常重力的情况下预期接收到的信号与实际接收到的信号之间的冲突。这可能会在第一周导致太空晕动病，其中头痛是最常见的症状。我们的研究表明，在太空飞行的后期也会出现头痛，这可能与头骨内压力增加有关"。这项研究涉及来自欧洲航天局、美国国家航空航天局（NASA）和日本宇宙航空研究开发机构的24名宇航员。从2011年11月到2018年6月，他们被派往国际空间站进行长达26周的考察。在研究之前，有九名宇航员表示从未有过头痛，有三名宇航员在过去一年中曾出现过影响日常活动的头痛。他们中没有人有反复头痛的病史，也从未被诊断出患有偏头痛。在所有参与者总共 3596 天的太空生活中，有 22 名宇航员经历了一次或多次头痛。宇航员在飞行前完成了健康检查和有关头痛病史的问卷调查。在太空飞行期间，宇航员在太空站停留的头七天每天填写一份问卷，之后每周填写一份问卷。宇航员在飞行中报告了 378 次头痛。研究人员发现，92% 的宇航员在飞行过程中会感到头痛，而在飞行前仅有 38% 的宇航员会感到头痛。在所有头痛中，170 例（占 90%）为紧张型头痛，19 例（占 10%）为偏头痛。结论和研究意义研究人员还发现，在太空飞行的第一周，头痛的强度更高，更有可能是偏头痛。在此期间，21 名宇航员出现过一次或多次头痛，共计 51 次。在这 51 次头痛中，39 次被认为是紧张型头痛，12 次类似偏头痛或可能是偏头痛。在返回地球后的三个月里，没有一名宇航员报告有任何头痛症状。Van Oosterhout 说："还需要进一步的研究来揭示太空头痛的根本原因，并探索这些发现如何为地球上发生的头痛提供启示。此外，还需要开发更有效的疗法来对付太空头痛，因为对许多宇航员来说，这是太空飞行期间的一个主要问题。"这项研究并不能证明进入太空会导致头痛，它只是显示了一种关联。研究的局限性在于，宇航员报告的是自己的症状，因此他们可能无法准确记住所有信息。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：