学习久了大脑会累的原因找到了 | 科研圈日报
· 神经科学
学习久了大脑很累的原因找到了
人脑在长时间的指挥和行为控制后，会出现认知疲劳，而这个现象产生的具体原因目前尚不清楚。据《自然》新闻（Nature news）消息，最近法国巴黎脑科学研究所（Paris Brain Institute）等机构的科学家通过研究揭示了认知疲劳和大脑中代谢改变之间的关系。他们招募了 40 名受试者，给其中的 24 人安排了十分乏味又费力的工作（实验组），比如观察屏幕上出现的字母，并按照一定的规律记录字母。剩下的参与者会进行相似但相对简单的工作（对照组）。所有参与者都需要工作超过 6 小时。实验中，研究人员用磁共振波谱测量了参与者外侧前额叶皮层（lateral prefrontal cortex，lPFC）中谷氨酸的水平，发现相比于对照组，实验组的参与者在进行这些工作后，其大脑中谷氨酸的水平会明显上升。
过多的谷氨酸会导致 lPFC 调控行为的成本增加，进而严重影响大脑的认知调控功能。工作结束后，实验组的参与者会更愿意选择短期的小奖励，而不是一段时间后的大奖励。只有在一段时间的休息后，谷氨酸的水平才会降低，而外侧前额叶皮层的功能也会恢复。这项研究将认知疲劳和神经代谢联系起来，揭示了劳累的学习和工作之后，大脑为何更难实现认知调节。该研究于 8 月 11 日发表于《当代生物学》（Current Biology）。（Nature news）
· 气候
北极变暖的速度至少是全球平均值的4倍
与全球其他区域相比，地球两极变暖的速度更快。过去的研究表明，北极变暖速度大约是全球其他地区的 2～3 倍，这被称为北极放大效应（Arctic amplification）。北极放大效应是由多种因素导致的，海冰减少导致的区域反射率降低、云层反馈和近十年来欧洲空气污染减少都是潜在原因。据美国科学新闻（Science News）消息，最近，芬兰气象研究所（Finnish Meteorological Institute）的科学家分析了北极圈内 1979-2021 年间的观测数据，发现这一时期内北冰洋大部分地区温度的变化速率可以达到每十年 0.75 ℃，至少是全球平均值的 4 倍。在北冰洋临近斯瓦尔巴和新地岛的欧亚部分，变化速率可达每十年 1.25 ℃，是世界其他地方的 7 倍。研究人员认为，由于北极损失了更多海冰，北极放大效应会随时间加剧。该研究已于 8 月 11 日发表于《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）。（Science News）
· 细胞生物学
大量人诱导多能干细胞存在严重的 DNA 损伤
人类诱导多能干细胞（hiPSCs）可以繁殖并分化成许多细胞类型。目前，hiPSCs 已成为体外疾病建模的首选细胞模型，甚至可以用于细胞再生。近期，英国剑桥大学（University of Cambridge）和维康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）等机构的科学家使用了两个大型 hiPSC 库的基因组测序数据（涉及 696 个 hiPSCs 和子代克隆），研究了来自人体不同组织的 hiPSCs，并全面分析了这些细胞的基因组。结果发现，72% 的皮肤成纤维细胞来源的 hiPSCs（F-hiPSCs）存在紫外线导致相关的损伤；血源性 hiPSCs（B-hiPSCs）的突变较少，但 26.9% 的 B-hiPSCs 携带 BCOR 突变（一种血癌的相关基因），且这种突变会带来功能性的后果。另外，他们发现 BCOR 突变并不存在于患者体内，体外培养细胞系可能增加了细胞 DNA 突变的频率。这一研究强调了 hiPSCs 的潜在危害，并提出使用 hiPSCs 之前，进行全基因组测序必不可少。研究于 8 月 11 日发表在《自然-遗传学》（Nature Genetics）上。（剑桥大学）
· 新冠抗体
一种强大的新抗体可以中和所有已知的新冠病毒变异株
图片来源：Unsplash
由于新冠病毒变异株的出现，许多原有的治疗性抗体已经无法对新的变异株（如奥密克戎）起效。近日，来自美国波士顿儿童医院（Boston Children's Hospital）等机构的研究人员开发了一种新的广泛中和性抗体。在测试中，它能中和目前所有已知的新冠病毒变异株，包括奥密克戎变异株。
在该研究中，科学家构建了一种人源化小鼠模型：在小鼠体内插入 2 个人类基因片段，使它的 B 细胞能够产生多种人源化抗体。他们将小鼠暴露于原始的新冠病毒毒株的刺突蛋白中，发现其产生了 9 个人源化的抗体谱系，其中 SP1-77 抗体及同谱系中的其他抗体表现出非常广泛的活性，能够中和阿尔法、贝塔、伽马、德尔塔以及所有奥密克戎变异株。研究表明，SP1-77 的工作原理与现有抗体不同，其作用在病毒的受体结合域的其他位点，能够阻止病毒外膜与靶细胞膜融合。这些特征或能为新冠病毒疫苗的设计提供信息，相关论文于 8 月 11 日发表于《科学-免疫学》（Science Immunology）。（波士顿儿童医院）
天文学家可能已经发现了银河系中最年轻的行星
研究行星形成的最佳方法，是在其形成的过程中进行观察。据 SciTechDaily 的消息，天文学家使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）首次探测了年轻恒星 AS 209 的“环形星盘”（由恒星周围的气体、尘埃和碎片积累形成）中的气体。该恒星位于蛇夫座（Ophiuchus），距离地球约 395 光年。在这次探测中，他们证明其中存在一颗非常年轻的系外行星。这颗系外行星距离主星有 200 多个天文单位（一个天文单位为地球与太阳之间的距离），即 185.9 亿英里。这种遥远的距离挑战了目前公认的行星形成理论。如果主星的估计年龄仅为 160 万年，那么这颗系外行星很有可能是有史以来发现的最年轻的行星之一，但还有待韦布空间望远镜的进一步观测。该研究已于 7 月 27 日发表于《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）。（SciTechDaily）
· 疫情通报
8 月 11 日我国内地新增本土确诊病例 648 例，新增本土无症状感染者 1203 例
根据国家卫健委官网通报，8 月 11 日 0—24 时，31 个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例 704 例。其中境外输入病例 56 例（广东 19 例，上海 8 例，四川 7 例，福建 6 例，北京 4 例，山东 4 例，天津 2 例，陕西 2 例，辽宁 1 例，吉林 1 例，浙江 1 例，广西 1 例），含 18 例由无症状感染者转为确诊病例（广东 7 例，四川 5 例，天津 2 例，山东 2 例，北京 1 例，浙江 1 例）；本土病例 648 例（海南 595 例，广东 22 例，内蒙古 9 例，西藏 7 例，福建 5 例，上海 2 例，河南 1 例，重庆 1 例，四川 1 例，贵州 1 例，云南 1 例，陕西 1 例，甘肃 1 例，新疆 1 例），含 11 例由无症状感染者转为确诊病例（广东 7 例，海南 1 例，四川 1 例，贵州 1 例，新疆 1 例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。新增无症状感染者 1305 例，其中境外输入 102 例，本土 1203 例（海南 614 例，新疆 410 例，浙江 60 例，兵团 43 例，西藏 20 例，广东 14 例，江西 11 例，内蒙古 7 例，湖北 6 例，上海 5 例，广西 5 例，湖南 4 例，河南 1 例，重庆 1 例，四川 1 例，陕西 1 例）。（国家卫健委）
编写：范宇晨、毛疏影、林灵、石云雷