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2019年我们了解到的关于人类的10件事

2020-07-04 23:26 来源:世界品牌网

An abstract idea of a human.

人类是令人难以置信的活机器,有足够强壮的腿来跑马拉松,有足够聪明的大脑来知道看不见的暗物质的存在。我们的身体会确保我们听到正确的频率,把正确的免疫细胞送到剪纸上,知道什么时候停止喝水。但我们的身体仍然有很多东西需要解开,所以一直以来,我们都在发现新的器官和新的秘密,关于我们所有的角落和裂缝是如何让我们继续前进的。在过去的一年里,新的发现揭示了一个看不见的免疫细胞网络,我们耳朵里的一个“Jell-O”小提琴,以及世界上最长寿的人是如何活到如此极端的年龄的。

“果冻”听力

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.


(图片来源:麻省理工学院微观力学小组)

人类之所以听力如此好,可能是因为耳朵里有一个小小的“吉露”小提琴。这个薄薄的组织块,也就是所谓的“盖层膜”,由97%的水组成。这些组织帮助把声波从耳朵传到神经感受器,神经感受器将声波转换成大脑可以读取的电信号。在老鼠身上进行的新研究发现,这种耳胶冻有助于耳蜗。内耳中含有这些神经感受器的腔把高频和低频分开。它通过改变它的硬度来做到这一点,这是基于水流通过它的小孔,就像你给小提琴或吉他调音一样。

微小的毛细血管

 

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

 

我们的骨头上可能布满了未知的微型隧道网络。这些通路可能对运输免疫细胞至关重要。骨制的》进入血液循环一组研究人员在老鼠的腿骨中发现了数百个这样的小血管,或称毛细血管。但是在老鼠身上发现的东西并不一定适用于人类,所以一名研究人员决定把他自己的腿放入核磁共振成像仪中。对研究人员腿的扫描显示,骨组织上有洞,这可能表明这些毛细血管在人类身上也存在。

停止饮用水

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

(Image credit: Knight lab/UCSF)

根据一项新的研究,大脑利用肠道中的一种预测机制来确保我们不会喝太多或太少的水。研究小组通过在老鼠的下丘脑附近植入光纤和透镜发现了这一点一个调节血压和其他身体过程的大脑区域,是“口渴细胞”的所在地。喝过东西几秒钟后,口腔和喉咙开始向大脑发出信号。这些信号告诉大脑你感觉不那么渴了所以你停止喝酒。这样,你就不会在10分钟到1个小时的时间里不停地喝水,直到液体真正进入血液,并在体内的细胞中循环。

但是,如果没有另一个神秘的信号,你的嘴和喉咙会告诉你的大脑去解渴,不管你喝的是什么类型的液体。这个来自肠道,它确保大脑知道到达它的水是咸的哪些物质会使身体脱水或者不含盐,确保大脑只有在喝了淡水之后才会解渴。

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).

(图片来源:Hind Abdo)

今年,科学家们发现了一个以前不为人知的器官,它就在皮肤下面,它可以帮助你感觉针刺的疼痛。以前人们认为针刺是由皮肤外层以下的神经末梢感觉的。但是,一项在老鼠身上进行的新研究(也被认为适用于人类)发现,某些特殊细胞中缠绕的神经帮助我们感受这种感觉。这种被称为“雪旺细胞”的分支细胞和神经一起组成了一个新的“感觉器官”,因为它对外界压力信号(刺或刺)做出反应,并将信息传递给大脑。

小显得肌肉

 

科学家们发现,人类胚胎长出了额外的、像蜥蜴一样的手部和脚部肌肉,这些肌肉在出生之前就消失了。通过观察胚胎图像数据库中的3D图像,一组科学家发现,在妊娠第7周左右,人类胎儿的手和脚分别包含了大约30块肌肉。六周后,他们只剩下20人。在婴儿出生之前,这些多余的肌肉要么与其他肌肉融合,要么萎缩,但原因和方式尚不清楚。

研究人员认为,这些临时肌肉可能是我们祖先遗留下来的,可能在2.5亿年前从成人身上消失了,那时哺乳动物刚开始从类似哺乳动物的爬行动物进化而来。但由于这项研究规模较小,需要在更大的群体中进行复制,然后研究人员才能确定所有胎儿体内都存在这些出现和消失的肌肉。

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.

 
(图片来源:蒂娜·鲁迪克/《波士顿环球报》,盖蒂图片社)

超级百岁老人,或110岁以上的人,可能有一个秘密。今年发表的一项研究发现,超级百岁老人体内一种名为“T辅助细胞”的免疫细胞的浓度高于平均水平,这种细胞可以保护他们免受病毒和肿瘤的侵害。为了弄清这一点,研究人员抽取了7名超级百岁老人和5名对照组参与者的血液,这些人的年龄从50多岁到80多岁不等。然后他们孤立的免疫细胞,发现他们在做什么通过测量产生的基因的信使RNA在细胞只信使RNA将从DNA遗传指令,使细胞的细胞核,这样可以产生特定的蛋白质只

这些超级百岁老人有一种叫做CD4 ctl的T辅助细胞,它有攻击和杀死其他细胞的能力。当然,目前还不清楚超级百岁老人的长寿是否归功于这些免疫细胞,但在此之前,这些细胞已经被证明可以攻击肿瘤细胞,并保护小鼠免受病毒感染。

大脑的效率

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

(图片来源:RUB, Erhan Genc)

也许有一个原因可以解释为什么有些人真的很擅长处理琐事,而且似乎“无所不知”:他们的大脑非常高效。德国一组研究人员分析了324人的大脑有不同程度的一般知识和语义记忆(的信息的类型将会出现在琐事的游戏),基于问题给他们有关各领域,如艺术、建筑和科学;

对参与者的脑部扫描显示,那些能记住并能回忆起更多一般知识的人的脑部连接更有效脑细胞之间的连接更强更短。这是有道理的,因为想象一下回答这个问题:“登月是哪一年发生的?”

我们可能把“月球”这个词存储在大脑的一个区域,而把“登月”这个词存储在另一个区域,把它发生的年份知识存储在另一个区域。拥有高效大脑的人能更好地将这些不同的项目联系起来,从而快速回答问题。(但是,研究人员没有发现更多的常识和更多的脑细胞之间有任何联系。)

免疫细胞X

an abstract, multicolored illustration of two immune cells

 

科学家在人体中发现了一种以前不为人知的细胞,叫做“免疫细胞X”。新的研究表明,这种细胞可以作为另外两种免疫细胞类型,在引发1型糖尿病方面发挥作用。人体中可能没有很多这样的细胞也许每10000个白细胞中只有不到7个,但它们可能是驱动自身免疫的强大玩家当身体误把自己的细胞当成外来的东西而攻击它们时。

这些X细胞与B细胞和T细胞相似,这两种细胞类型对抵抗感染很重要(但也会导致自身免疫性疾病)。X细胞产生类似B细胞的抗体,激活T细胞,然后攻击它认为是外来的任何东西。就1型糖尿病而言,免疫细胞错误地破坏了胰腺中产生胰岛素的健康细胞。研究人员发现,这些X细胞存在于1型糖尿病患者体内,但不存在于健康对照组。即便如此,目前还不清楚是否有一个或多个细胞导致了这种疾病。

舌头可以闻到

 

 

Woman sticking out tongue


其他方面,你舌头上的细胞有嗅觉的能力。研究人员在实验室培育人类味觉细胞后发现了这一点。他们发现这些细胞包含了在嗅觉细胞中发现的一些分子,这些细胞存在于鼻子中,负责嗅觉。当他们让味觉细胞接触气味分子时,这些细胞的反应和嗅觉细胞一样。但这并不罕见嗅觉细胞以前也曾在肠道、精子细胞甚至头发中被发现。虽然我们知道味觉和嗅觉是紧密联系在一起的(当堵住的鼻子让食物变得更淡的时候,这种联系就变得明显了),但这项研究表明,人类的味觉细胞可能比之前认为的要复杂得多。

人类耐力极限

 

事实证明,人类,甚至耐力运动员,能量都是有限的。科学家计算出,人类耐力的极限大约是人体静息代谢率的2.5倍(人体为维持体温或呼吸等基本生理需求而燃烧的卡路里数量),也就是平均每人每天4000卡路里。他们通过分析发生在我们星球上的一些最极端的耐力赛事的数据,比如美国的比赛,并将这些数据与其他耐力赛事进行比较,得出了这个结论。
他们发现,运动时间越长,就越难燃烧卡路里。但是当运动员达到2.5倍的门槛时,他们不会摔倒在地。他们可以坚持下去,但他们不能保持卡路里的摄入量和燃烧量的平衡,所以他们开始减肥,这是不可持续的长期。更重要的是,研究人员发现,孕妇仅靠生孩子就能达到2.2倍的静息代谢率。所以不管是什么活动,养孩子,骑自行车还是跑步横穿美国从长远来看,身体给你的能量似乎是有限的。


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