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1、电击刺激大脑可提升学习能力电击刺激大脑可提升学习能力 副作用仍未知副作用仍未知科学家发现，用轻微电击刺激大脑，会提升学习和记忆功能电击大脑的副作用现在还知之甚少，但科学家总有一天会发现其不良反应甚至更遭的结果。罗伊-科恩-卡多什博士警告，如果使用不当，这种仪器会非常危险。北京时间 2 月 1 日消息，据英国每日邮报报道，心理学家发现，一种用轻微电击刺激大脑的仪器可改善记忆、解决问题和数学能力。但牛津大学研究人员警告，如果这种仪器落在别有用心的人手里，或使用不当，就会引出大麻烦。尤其对孩子们来说，危险更大，因为他们的大脑正处在发育期，很容易受到伤害。通过刺激大脑提升能力的技术以前用于认知障碍的治
2、疗，也能提高健康成年人的心智能力。神经科学家罗伊-科恩-卡多什通过“经颅直流电刺激”(TDCS)技术，用轻微电击刺激大脑的准确区域。影响阅读、写作和计算能力的大脑顶叶受到刺激时，人的数学技能得到提高。电流使这个脑区域产生让脑细胞发育或改变的化学物质。这个叫“神经可塑性”的过程是学习必不可少的一个要素。人接触新事物时，大脑就开始发生变化。一周内，卡多什的研究团队每天都对志愿者大脑顶叶进行 30 分钟的轻微电击刺激，结果发现在传统课中他们比以前能更快更有效地接受数学技能。他说：“经颅直流电刺激十分安全，电流造成伤害的几率非常低。”试验结果显示，志愿者接受治疗后，提升的数学能力持续了 6 个月时间。
3、对数学一窍不通的人来说，将来有机会拥有一个“数学大脑”是令人兴奋的消息。卡多什的这项研究将开启一扇医学革命的大门。它预示着一个高科技脑医学世界的来临。到时，电流仪器将被用于治疗抑郁症和帕金森氏症等大病，改造问题性格，提升人的学习、记忆和创造性思维。尽管一些家用型“脑提高仪”的疗效还未确定，却已在市面上流通，人们可在美国网站上买到，它们的工作原理和卡多什的大脑电击器一样。但心理学家在当代生物学杂志上撰文警告说，经颅直流电刺激技术存在潜在威胁。这种仪器价格低廉(仅需 500 英镑)，携带方便，目前还没有法律条文对其使用进行限制，这些因素都可能导致人们的滥用。研究人员说：“要是在建议指南的范围内使用
4、，会大大降低癫痫等急性安全风险。我们通过试验会找出它的潜在危险，尤其是成年人和孩子们更易遇到的危险。有些发育障碍患者使用不当，更易受到伤害。”卡多什表示，他们对这种仪器副作用的了解还不多，也没有为这种仪器的使用制定训练计划。他说：“最好的情况是，患者或父母会从家庭财政中拿出一部分钱购买这种仪器；最坏的结果是，它可能对脑造成长期伤害，使疾病恶化，还会削弱心理机能。”如果对孩子们使用这种仪器，而且使用不当，问题就严重了，因为它不仅使他们的各种能力下降，还会造成“非典型脑部发育”。像其他非典型脑部发育一样，刺激错误的大脑区域可能使脑区域和互联区域的脑活动出现异常，加快同特定心理功能毫不相干的脑区域的
5、代谢消耗。所以，对经颅直流电刺激技术对孩子们的安全和潜在危害进行研究迫在眉睫。从大脑不同部位间的交互作用方面来看，经颅直流电刺激技术也存在一定危险。某些人认知领域的快速发展常伴有其他能力的下降。这种技术会让孩子或他们的父母过早做出选择，却造成使用者某一功能的过快发育，例如语言能力等。另一方面，孩子们会在一些有价值的功能领域付出代价，像面部识别等。由于这个原因，卡多什建议，或许应该禁止患者使用这种仪器。他说：“如果经颅直流电刺激技术要通过牺牲其他功能来实现某些能力的提升，从道德允许度来看，我们就要重新评估它的成本和好处了。”6500 光年外星云发现大量碳结晶相当光年外星云发现大量碳结晶相当 1
6、万座珠峰万座珠峰美国宇航局的斯必泽空间望远镜首次在宇宙中探测到固态巴基球微粒，这说明在宇宙某些区域必定存在大量的巴基球物质，如此才能导致密度上升并让这些分子有机会相互连接并最终形成固体在一项最新研究中，天文学家们使用斯必泽空间望远镜在太空中发现了一些由堆积的巴基球物质(碳的一种结晶形态)组成的微粒。他们发现这些颗粒存在于一个名为“蛇夫座XX”的双星周围，距离地球约 6500 光年。这里存在的巴基球物质数量足以堆积成 1 万座珠穆朗玛峰。巴基球的正式名称是富勒烯，因为它的结构形状与建筑师巴克敏斯特富勒(Buckminster Fuller)的设计代表作近似而得名。其化学式是 C60，由 60 个
7、碳原子相互连接圈闭成一个空心球体，就像一个足球。这种独特的性质让它们在化学和电子学上有着广泛的应用，如超导材料，医药，水净化处理以及防御装甲材料等等。英国基尔大学的尼耶伊凡斯(Nye Evans)是这项发表在英国皇家天文学会月刊上的工作相关论文的第一作者，他说：“这些巴基球物质相互堆积在一起，形成固体微粒，就像板条箱里的桔子。我们所探测到的这些微粒直径非常小，比头发丝直径小多了，但就是这样一颗微粒，其中也蕴含着数以百万计的巴基球微粒材料。”英首次用成人皮肤细胞制造出大脑皮层细胞英首次用成人皮肤细胞制造出大脑皮层细胞大脑皮质是大脑的一部分，负责最主要的、高层次的思维过程，如记忆，语言和意识据英国
8、每日电讯报2 月 13 日（北京时间）报道，英国科学家宣布，他们首次通过对人的皮肤细胞进行重组，在实验室内制造出大脑皮层细胞。发表于最新出版的自然神经科学上的这项研究成果将有助于人们更好地治疗帕金森氏症、癫痫和中风等疾病。大脑皮层是大脑内大多数神经疾病出现的地方。大脑皮层占人脑的 75%，绝大多数使我们成为人的重要过程，比如记忆、语言和意识等，都与此有很大关联，然而，这里也是疾病出现的重要地方。此前，科学家们只能通过使用胚胎干细胞制造出大脑皮层细胞，但这种方法需要破坏胚胎，因此一直饱受争议。另外，也有科学家尝试用皮肤细胞制造出人脑细胞，但没有获得大脑皮层细胞。现在，剑桥大学的科学家们通过对成人
9、的皮肤细胞进行重组，使其发育成大脑皮层中出现的两类主要神经细胞，并证明采用这种方式得到的细胞与胚胎干细胞制造出的神经细胞一模一样。该研究的领导者、剑桥大学戈登研究所的瑞克利维赛指出：“现在，我们已能对皮肤细胞进行重组让其发育成大脑皮层细胞，并在实验室重演大脑发育过程，我们可以更好地理解大脑的发育情况；被疾病影响后大脑会出现什么错误以及对新的药物疗法进行筛查等。”科学家们也表示，最新研究最终或许能为神经变性疾病和大脑损伤病人找到新的疗法，通过病人自身提取的皮肤样本在实验室中培育成大脑细胞来取代那些受损的大脑细胞。利维赛说：“使用从任何人身上提取的皮肤细胞样本，我们都能制造出大量的大脑皮层神经细胞
10、，而且从原理上来讲，我们也能将这些神经细胞移植入病人体内。”英国维康信托基金会和英国阿兹海默氏症研究会资助了这项研究。(来源：科技日报）诺奖得主称存在时间晶体：类似于永动机诺奖得主称存在时间晶体：类似于永动机美国麻省理工学院著名理论物理学家、诺贝尔物理学奖得主弗朗克-韦尔切克近日发表最新研究成果称，可做周期性运动的“时间晶体”可能确实存在。相对于普通的三维空间晶体而言，所谓的“时间晶体”是指一种在第四维空间(即时间)也存在周期性重复运行的结构。研究人员认为，这种神奇的结构类似于永动机，处于一种永动状态，但并不违背能量守恒定律。从钻石到雪花等，晶体在自然界非常普遍。这些物质原子整齐地排列，在三维
11、空间上呈周期性重复的图案，让它们形成了非常美丽的外观。这些三维空间的晶体在科技领域也是重要的研究和应用材料。诺贝尔物理学奖得主弗朗克-韦尔切克在这项重要研究中认为，自然界可能也存在第四维空间的晶体，即“时间晶体”，也就是在第四维呈周期性重复运动的结构。根据物理学家的观点，一个时间晶体应该是一种自然的物体，它的要素成份以一种重复性模式在运动。像万花筒一样，其中的碎片一直在循环往复地旋转形成各种美丽的图案；或者像时钟一样，其时针每 12 小时完成 360 度旋转。不过，与时钟或其他有不断运动部件的普通物体不同的是，时间晶体是在自己的永动机制的支持下实现永远运动，而这种永动机制必须要符合物理学定律。
12、这样的怪异物体令人感到不可思议，难以理解，大多数人此前更是从未想像过。但是，韦尔切克认为，它们可能已经存在于自然界中，或很快将通过工程手段人工合成，而且可能存在多种类型的时间晶体。韦尔切克解释说，“最简单的实现形式就是，某种系统，它的几何学特征让它能够做环形运动，一定时间后又回到原来的位置。某种更复杂的结构，可能就是一组原子，它们在三维空间中做无规律自由运动，但是它们都会周期性地回到自己的始发点。”关于时间晶体的特点，韦尔切克认为，它的运动应该不消耗任何能量，相反，它应该处于一种稳定的最小能量状态，就像钻石和其他传统的晶体一样。即使这样，它仍然是处于一种永动状态。不过，韦尔切克也表示，时间晶体
13、与永动机并不一样，时间晶体并不违背能量守恒定律。“通常情况下，所谓的永动机肯定不会长久，因为它们并不是处于一种基态，它们的能量会随着运动而消耗，最终能量会消耗殆尽。在时间晶体中，能量是守恒的，因为没有任何能量被移走。神奇的是，在这些物体中，能量有自己最小化配置，但是物体中原子的运动速率并非为零。”韦尔切克在论文中辩解称，时间晶体遵循一种被物理学家称为“时间对称破缺”的理论。这种理论就是：无论在空间上你在哪里，还是时间上你在哪里，物理学原理都同样适用。你可以实施一项物理学实验，可以进行某些测试，然后带上这些实验设备转移到任何方向一个任意短距离内的地方，或者在短时间内等待任何时长后再次进行某些实验
14、，在所有这些实验中你应该得到同样的结果。在这种情况下，时间和空间被称为完美对称。韦尔切克的重要观点是，能够打破时间对称性的晶体也是可以存在的。在最近发表的两篇论文中，韦尔切克通过数学方法对其进行了验证。普通的晶体通常都是非完美的。因此，韦尔切克认为，有可能发现或制造出一个非完美的时间晶体，即这个物体可以以一种近圆形方式运动，但是会有轻微的波折，因此在相当长的时间内它会缓慢地辐射出少许能量。不过，韦尔切克也表示，真正的时间晶体可能也存在于自然界中，最有可能先在实验室中实现。由于这种晶体的形成条件过去苛刻，而且很少有人能够理解，因此现在谈论它们的用途还为时尚早。韦尔切克表示，“当前的研究就是去发现
15、理论上的可能性。接下来，如果大自然是仁慈的，而且有幽默感的话，那时间晶体就会很快在某个地方出现。为了帮助那些试图通过实验方式验证的人，我们首先应该为他们提供指导，建议哪些材料最有希望实现。”韦尔切克的两篇最新论文发表于 arXiv 网站上，其中一篇的联合作者是美国肯塔基大学物理学家阿尔弗莱德-沙皮尔。两位物理学家计划近期将论文发表于物理评论快报上。科学家找到了关闭和重启记忆的开关？科学家找到了关闭和重启记忆的开关？近日，科学家发现了一种可以将记忆像普通开关一样随意开启和关闭的方法。科学家们复制出与记忆相关的神经信号发放，设计出一个电子信息系统，能够在大鼠体内模仿与长期记忆相关的脑部功能，甚至是
16、当大鼠服用导致失忆的药物后该系统也同样有效。“开关打开，然后大鼠就恢复记忆；开关关闭，大鼠就丢失记忆。” 来自南加州大学维特比工学院（USC Viterbi School of Engineering）工程系生物医药工程的西奥多柏格（Theodore Berger）教授如是说。柏格是近期发表在神经工程期刊（Journal of Neural Engineering ） 一篇文章的第一作者。他的团队与来自维克森林大学(Wake Forest University)的科学家一起完成了这项基于之前人们对于海马及其在学习行为中的功能而进行的研究。在这项研究中，实验人员先让大鼠进行学习训练，按某一个按钮即可以获得特定的奖赏。由维克森林大学心理及药理系的塞缪尔戴德威勒（Sam A. Deadwyler）教授领队，科学家们运用植入式的电极探针记录了大鼠大脑海马内部两个主要分区之间的活动，这两个亚区被称为 CA3 和 CA1。该团队的前期研究显示，在大鼠的学习过程中，海马会将短期记忆转化为长期记忆。“大鼠没有了海马，”柏格认为，“就没有长期记忆，但短期记忆仍然会
