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2019年我們了解到的關(guān)于人類的10件事

2020-07-04 23:26 來源:世界品牌網(wǎng)

An abstract idea of a human.

人類是令人難以置信的活機(jī)器,有足夠強(qiáng)壯的腿來跑馬拉松,有足夠聰明的大腦來知道看不見的暗物質(zhì)的存在。我們的身體會(huì)確保我們聽到正確的頻率,把正確的免疫細(xì)胞送到剪紙上,知道什么時(shí)候停止喝水。但我們的身體仍然有很多東西需要解開,所以一直以來,我們都在發(fā)現(xiàn)新的器官和新的秘密,關(guān)于我們所有的角落和裂縫是如何讓我們繼續(xù)前進(jìn)的。在過去的一年里,新的發(fā)現(xiàn)揭示了一個(gè)看不見的免疫細(xì)胞網(wǎng)絡(luò),我們耳朵里的一個(gè)“Jell-O”小提琴,以及世界上最長壽的人是如何活到如此極端的年齡的。

“果凍”聽力

This optical microscope image illustrates wave motion in the tectorial membrane, a gooey membrane somewhat reminiscent of Jell-O that sits on top of the sensory hair cells in the cochlea. New research shows that the membrane is able to tune its stiffness to better translate sounds at certain frequencies into neural impulses.


(圖片來源:麻省理工學(xué)院微觀力學(xué)小組)

人類之所以聽力如此好,可能是因?yàn)槎淅镉幸粋€(gè)小小的“吉露”小提琴。這個(gè)薄薄的組織塊,也就是所謂的“蓋層膜”,由97%的水組成。這些組織幫助把聲波從耳朵傳到神經(jīng)感受器,神經(jīng)感受器將聲波轉(zhuǎn)換成大腦可以讀取的電信號(hào)。在老鼠身上進(jìn)行的新研究發(fā)現(xiàn),這種耳膠凍有助于耳蝸。內(nèi)耳中含有這些神經(jīng)感受器的腔把高頻和低頻分開。它通過改變它的硬度來做到這一點(diǎn),這是基于水流通過它的小孔,就像你給小提琴或吉他調(diào)音一樣。

微小的毛細(xì)血管

 

Researchers discovered a previously unknown network of capillaries called trans-cortical vessels (lines extending outward in the photo) in mouse bones.

 

我們的骨頭上可能布滿了未知的微型隧道網(wǎng)絡(luò)。這些通路可能對運(yùn)輸免疫細(xì)胞至關(guān)重要。骨制的》進(jìn)入血液循環(huán)一組研究人員在老鼠的腿骨中發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)這樣的小血管,或稱毛細(xì)血管。但是在老鼠身上發(fā)現(xiàn)的東西并不一定適用于人類,所以一名研究人員決定把他自己的腿放入核磁共振成像儀中。對研究人員腿的掃描顯示,骨組織上有洞,這可能表明這些毛細(xì)血管在人類身上也存在。

停止飲用水

"Thirst neurons" light up in the subfornical organ of the brain.

(Image credit: Knight lab/UCSF)

根據(jù)一項(xiàng)新的研究,大腦利用腸道中的一種預(yù)測機(jī)制來確保我們不會(huì)喝太多或太少的水。研究小組通過在老鼠的下丘腦附近植入光纖和透鏡發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)一個(gè)調(diào)節(jié)血壓和其他身體過程的大腦區(qū)域,是“口渴細(xì)胞”的所在地。喝過東西幾秒鐘后,口腔和喉嚨開始向大腦發(fā)出信號(hào)。這些信號(hào)告訴大腦你感覺不那么渴了所以你停止喝酒。這樣,你就不會(huì)在10分鐘到1個(gè)小時(shí)的時(shí)間里不停地喝水,直到液體真正進(jìn)入血液,并在體內(nèi)的細(xì)胞中循環(huán)。

但是,如果沒有另一個(gè)神秘的信號(hào),你的嘴和喉嚨會(huì)告訴你的大腦去解渴,不管你喝的是什么類型的液體。這個(gè)來自腸道,它確保大腦知道到達(dá)它的水是咸的哪些物質(zhì)會(huì)使身體脫水或者不含鹽,確保大腦只有在喝了淡水之后才會(huì)解渴。

新的器官

 

 

Researchers discovered a new organ sitting below the outer layer of the skin. The organ is made up of nerves (blue) and sensory glia cells (red and green).

(圖片來源:Hind Abdo)

今年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前不為人知的器官,它就在皮膚下面,它可以幫助你感覺針刺的疼痛。以前人們認(rèn)為針刺是由皮膚外層以下的神經(jīng)末梢感覺的。但是,一項(xiàng)在老鼠身上進(jìn)行的新研究(也被認(rèn)為適用于人類)發(fā)現(xiàn),某些特殊細(xì)胞中纏繞的神經(jīng)幫助我們感受這種感覺。這種被稱為“雪旺細(xì)胞”的分支細(xì)胞和神經(jīng)一起組成了一個(gè)新的“感覺器官”,因?yàn)樗鼘ν饨鐗毫π盘?hào)(刺或刺)做出反應(yīng),并將信息傳遞給大腦。

小顯得肌肉

 

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),人類胚胎長出了額外的、像蜥蜴一樣的手部和腳部肌肉,這些肌肉在出生之前就消失了。通過觀察胚胎圖像數(shù)據(jù)庫中的3D圖像,一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在妊娠第7周左右,人類胎兒的手和腳分別包含了大約30塊肌肉。六周后,他們只剩下20人。在嬰兒出生之前,這些多余的肌肉要么與其他肌肉融合,要么萎縮,但原因和方式尚不清楚。

研究人員認(rèn)為,這些臨時(shí)肌肉可能是我們祖先遺留下來的,可能在2.5億年前從成人身上消失了,那時(shí)哺乳動(dòng)物剛開始從類似哺乳動(dòng)物的爬行動(dòng)物進(jìn)化而來。但由于這項(xiàng)研究規(guī)模較小,需要在更大的群體中進(jìn)行復(fù)制,然后研究人員才能確定所有胎兒體內(nèi)都存在這些出現(xiàn)和消失的肌肉。

世界上最古老的人

Bernice Madigan was the world’s fifth-oldest living person until her death at age 115 in January 2015.

 
(圖片來源:蒂娜·魯?shù)峡?《波士頓環(huán)球報(bào)》,蓋蒂圖片社)

超級百歲老人,或110歲以上的人,可能有一個(gè)秘密。今年發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),超級百歲老人體內(nèi)一種名為“T輔助細(xì)胞”的免疫細(xì)胞的濃度高于平均水平,這種細(xì)胞可以保護(hù)他們免受病毒和腫瘤的侵害。為了弄清這一點(diǎn),研究人員抽取了7名超級百歲老人和5名對照組參與者的血液,這些人的年齡從50多歲到80多歲不等。然后他們孤立的免疫細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)他們在做什么通過測量產(chǎn)生的基因的信使RNA在細(xì)胞只信使RNA將從DNA遺傳指令,使細(xì)胞的細(xì)胞核,這樣可以產(chǎn)生特定的蛋白質(zhì)只

這些超級百歲老人有一種叫做CD4 ctl的T輔助細(xì)胞,它有攻擊和殺死其他細(xì)胞的能力。當(dāng)然,目前還不清楚超級百歲老人的長壽是否歸功于這些免疫細(xì)胞,但在此之前,這些細(xì)胞已經(jīng)被證明可以攻擊腫瘤細(xì)胞,并保護(hù)小鼠免受病毒感染。

大腦的效率

With a special kind of MRI called "diffusion tensor imaging," the researchers were able to visualize pathways in the brain.

(圖片來源:RUB, Erhan Genc)

也許有一個(gè)原因可以解釋為什么有些人真的很擅長處理瑣事,而且似乎“無所不知”:他們的大腦非常高效。德國一組研究人員分析了324人的大腦有不同程度的一般知識(shí)和語義記憶(的信息的類型將會(huì)出現(xiàn)在瑣事的游戲),基于問題給他們有關(guān)各領(lǐng)域,如藝術(shù)、建筑和科學(xué);

對參與者的腦部掃描顯示,那些能記住并能回憶起更多一般知識(shí)的人的腦部連接更有效腦細(xì)胞之間的連接更強(qiáng)更短。這是有道理的,因?yàn)橄胂笠幌禄卮疬@個(gè)問題:“登月是哪一年發(fā)生的?”

我們可能把“月球”這個(gè)詞存儲(chǔ)在大腦的一個(gè)區(qū)域,而把“登月”這個(gè)詞存儲(chǔ)在另一個(gè)區(qū)域,把它發(fā)生的年份知識(shí)存儲(chǔ)在另一個(gè)區(qū)域。擁有高效大腦的人能更好地將這些不同的項(xiàng)目聯(lián)系起來,從而快速回答問題。(但是,研究人員沒有發(fā)現(xiàn)更多的常識(shí)和更多的腦細(xì)胞之間有任何聯(lián)系。)

免疫細(xì)胞X

an abstract, multicolored illustration of two immune cells

 

科學(xué)家在人體中發(fā)現(xiàn)了一種以前不為人知的細(xì)胞,叫做“免疫細(xì)胞X”。新的研究表明,這種細(xì)胞可以作為另外兩種免疫細(xì)胞類型,在引發(fā)1型糖尿病方面發(fā)揮作用。人體中可能沒有很多這樣的細(xì)胞也許每10000個(gè)白細(xì)胞中只有不到7個(gè),但它們可能是驅(qū)動(dòng)自身免疫的強(qiáng)大玩家當(dāng)身體誤把自己的細(xì)胞當(dāng)成外來的東西而攻擊它們時(shí)。

這些X細(xì)胞與B細(xì)胞和T細(xì)胞相似,這兩種細(xì)胞類型對抵抗感染很重要(但也會(huì)導(dǎo)致自身免疫性疾病)。X細(xì)胞產(chǎn)生類似B細(xì)胞的抗體,激活T細(xì)胞,然后攻擊它認(rèn)為是外來的任何東西。就1型糖尿病而言,免疫細(xì)胞錯(cuò)誤地破壞了胰腺中產(chǎn)生胰島素的健康細(xì)胞。研究人員發(fā)現(xiàn),這些X細(xì)胞存在于1型糖尿病患者體內(nèi),但不存在于健康對照組。即便如此,目前還不清楚是否有一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞導(dǎo)致了這種疾病。

舌頭可以聞到

 

 

Woman sticking out tongue


其他方面,你舌頭上的細(xì)胞有嗅覺的能力。研究人員在實(shí)驗(yàn)室培育人類味覺細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞包含了在嗅覺細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一些分子,這些細(xì)胞存在于鼻子中,負(fù)責(zé)嗅覺。當(dāng)他們讓味覺細(xì)胞接觸氣味分子時(shí),這些細(xì)胞的反應(yīng)和嗅覺細(xì)胞一樣。但這并不罕見嗅覺細(xì)胞以前也曾在腸道、精子細(xì)胞甚至頭發(fā)中被發(fā)現(xiàn)。雖然我們知道味覺和嗅覺是緊密聯(lián)系在一起的(當(dāng)堵住的鼻子讓食物變得更淡的時(shí)候,這種聯(lián)系就變得明顯了),但這項(xiàng)研究表明,人類的味覺細(xì)胞可能比之前認(rèn)為的要復(fù)雜得多。

人類耐力極限

 

事實(shí)證明,人類,甚至耐力運(yùn)動(dòng)員,能量都是有限的??茖W(xué)家計(jì)算出,人類耐力的極限大約是人體靜息代謝率的2.5倍(人體為維持體溫或呼吸等基本生理需求而燃燒的卡路里數(shù)量),也就是平均每人每天4000卡路里。他們通過分析發(fā)生在我們星球上的一些最極端的耐力賽事的數(shù)據(jù),比如美國的比賽,并將這些數(shù)據(jù)與其他耐力賽事進(jìn)行比較,得出了這個(gè)結(jié)論。
他們發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,就越難燃燒卡路里。但是當(dāng)運(yùn)動(dòng)員達(dá)到2.5倍的門檻時(shí),他們不會(huì)摔倒在地。他們可以堅(jiān)持下去,但他們不能保持卡路里的攝入量和燃燒量的平衡,所以他們開始減肥,這是不可持續(xù)的長期。更重要的是,研究人員發(fā)現(xiàn),孕婦僅靠生孩子就能達(dá)到2.2倍的靜息代謝率。所以不管是什么活動(dòng),養(yǎng)孩子,騎自行車還是跑步橫穿美國從長遠(yuǎn)來看,身體給你的能量似乎是有限的。


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