在本期新闻快讯中，我们将了解当你看到一张熟悉的面孔时如何检测大脑活动，以及为什么转基因作物可能会增加昆虫数量。此外，我们还发现了一种化学物质，当老鼠闻到捕食者的气味时，这种化学物质会让老鼠吓得浑身发抖，并在实验室里听到了如何产生对听力至关重要的毛细胞。此外，生活在高海拔地区的藏人与他们的低地邻居有多么不同的基因!
在这一集里
通过脑部扫描来识别面部识别
本周，来自加州的一组研究人员已经能够发现大脑识别人脸的那一刻。他们使用了被称为fMRI(功能性磁共振成像)的大脑扫描技术来做到这一点。
杰西·里斯曼(Jesse Rissman)领导的研究小组让他们的测试对象从图像数据库中查看数百张面孔。然后向他们展示一组新的面孔，其中一些已经出现在数据库中。当受试者看到这些新图片时，研究人员扫描了他们的大脑，看看是否发生了什么。
当受试者认出一张脸时，他们的大脑中会出现一种可识别的神经活动模式。根据发表该研究的《美国国家科学院院刊》(PNAS)，研究小组使用软件来识别这种模式，因为有相当多的神经元需要考虑。他们发现，当大脑识别人脸时，这种所谓的“神经特征”在所有的测试对象中都是一致的。所以很有可能，当任何一个人认出一张脸时，我们大脑的相同区域就会“亮起来”。
然而，有一个问题是，有时测试对象即使以前没有见过一张脸，也能认出这张脸。他们的大脑活动和真正的识别是一样的，所以如果你想对一个人检查警察队伍进行功能磁共振成像，它不能排除任何假阳性。扫描软件可以告诉你某人是否相信他们认出了一张脸，但这里的一个关键发现是，研究人员已经能够精确地确定当记忆被触发时会发生什么。
转基因增加了虫子的数量
科学家们发现，培育抗虫害的转基因作物品种可能会产生一种全新的虫子!
北京科学家陆艳辉和他的同事在《科学》杂志上发表文章称，在中国北方种植转基因棉花10年后，一种以前低水平的害虫——棉蚜，现在已经上升到突出位置，并成为一个严重的问题。
问题中的棉花已经被改造成产生一种由细菌产生的毒素苏云金杆菌(Bt)能杀死试图吞噬棉花的易感害虫，包括臭名昭著的害虫——棉铃虫，Helicoverpa armigera。
在中国，转基因棉花占棉花种植总量的95%以上。这反过来又转化为农药使用的大幅减少，但其中存在一个问题。
在引进转基因Bt棉花之前，农民定期喷洒棉铃虫，这也有杀死其他低水平害虫的效果，比如棉铃虫。但是，随着转基因棉花品种的引入和停止喷洒，研究人员发现，实际上不受Bt毒素影响的盲蝽的数量急剧增加。
但更重要的是，它们并不局限于棉花田。作为相当不挑剔的食客，它们也会传播并感染附近的其他当地作物物种。
这组科学家说，这表明“转基因作物的大面积种植可能对不同生物的生态状况带来各种(直接和间接的)影响，这应该以一种全面的方式进行评估或预测。”
为什么老鼠闻不到恐惧，却害怕气味……
研究人员发现，如果老鼠闻到捕食者的气味，比如猫、老鼠或蛇，它们会被这种化学物质吓得僵住。
来自加利福尼亚的一个研究小组发表在《细胞》杂志上，他们想知道这些捕食者是什么原因导致老鼠体内的应激激素水平上升，以及为什么它们会趴在地板上——即使捕食者看不见。
Lisa Stowers和她的同事发现，触发因素是尿液中的一组蛋白质，称为MUPs(主要尿蛋白)。地球上几乎每一种脊椎动物都分泌这些物质，但它们是有物种特异性的。老鼠鼻子的一部分对这些蛋白质非常敏感。
研究人员已经知道，老鼠的犁鼻器官可以从其他老鼠身上收集信息素，但它们对其他哺乳动物的信息素敏感的想法是新的。在他们的实验中，他们把犁鼻器官不活动的老鼠放在麻醉的老鼠旁边(这样老鼠就不会吃它们了!)因为老鼠闻不到这些MUPs，所以它们没有表现出恐惧的迹象。其中一只甚至蜷缩在老鼠旁边睡觉。因此，这表明老鼠本身的视觉奇观在识别捕食者方面不起作用。
因此，对猫、老鼠和蛇的气味的恐惧一定是与生俱来的，因为这些老鼠已经在实验室里饲养了近80年，在那段时间里很少有人见过蒂布尔斯先生。
现在听听这个:科学家制造了新的毛细胞
科学家们已经发现了如何诱导干细胞变成毛细胞的方法，毛细胞是内耳中将声波转化为脑电波的结构。
斯坦福大学研究员斯特凡·海勒和他的同事在细胞他首先通过添加Oct4、Sox2、Klf4和cMyc四个基因，将小鼠皮肤细胞转化为干细胞。然后将生成的细胞暴露在许多不同的生长因子中，用化学方法欺骗它们，使它们相信自己处于发育中的胚胎的某些部位。这促使细胞以高度特异性的方式特化或分化。最后，将这些细胞与从鸡内耳区提取的另一批细胞一起培养，使它们发育成完全成熟的毛细胞，与真正的毛细胞具有相同的机械敏感性。
每个人的耳朵里大约有15000个这样的细胞，在细胞的一端有细细的毛发状突起。在完整的耳朵里，这些毛发，被称为立体声纤毛，随着进入内耳的声波振动，产生神经信号，并将其传递到大脑的听觉区域。
不幸的是，这些细胞的相对稀缺，加上科学家们在尝试培养它们之前所经历的困难，意味着对它们的了解很少。
然而，三分之一的人在晚年会因为这些细胞的丢失或功能障碍而出现听力问题，因为人类和其他哺乳动物与鸟类不同，如果这些细胞丢失或受损，它们就无法再生。
但是现在，科学家们说，大量生产这种细胞的能力意味着，研究如何用化学方法保护这些细胞免受年龄或声音相关的损害，甚至如何替换它们，将变得容易得多。
“也许利用这种毛细胞新来源最有希望的策略是高通量筛选药物，以唤醒哺乳动物失去的再生毛细胞的能力，就像其他动物一样，”海勒说。
10:53 - 10个基因帮助藏族人在10000英尺以上茁壮成长
10个基因帮助藏族人在一万英尺以上茁壮成长
塔图姆·西蒙森，犹他大学
本周还有一条新闻，研究人员发现了为什么喜欢高海拔生活的藏族人比生活在低海拔地区的藏族人更能忍受高海拔地区的低氧环境。事实证明，它们携带了至少10种独特的基因，使它们能够做到这一点。来自犹他大学的塔图姆·西蒙森告诉我们更多。你好,泰特姆。
塔图姆-你好。
克里斯:你能不能先告诉我们，做这项研究的原因是什么?你想知道什么?
塔图姆:我们对确定高海拔适应的遗传基础很感兴趣，有趣的是，几个研究小组已经做了一项出色的工作，描述了当地高海拔居民特有的一系列生理特征。这些研究表明，种群已经适应了这种极端环境，但遗传基础尚不完全清楚。
换句话说，在高海拔地区生活了很多代，这些人一定积累了某种基因变化，使他们比我更适应那里的生活。
塔图姆:完全正确。
克里斯:那么，你是如何处理这个问题的?
塔图姆:直到最近，我们才能够真正地观察我们的遗传密码，或DNA，通过观察DNA序列中的单个变化，我们可以识别出受我们所谓的自然选择影响的区域——这种想法是，这些变异在特定的环境中由于某种特殊的原因是有益的，并且代代相传，使个体得以生存。
克里斯:问题是人类遗传密码中有30亿个字母。在这种情况下，你如何把注意力集中在你认为可能重要的那一点上?
塔图姆:所以我们使用的方法是观察我们所谓的单核苷酸多态性(snp)或整个基因组中的标签，我们确定了基因组中表现出某种特征的块或区域。我们看到的自然选择的特征是，基本上，你有一个整个地区的人口迅速增长。这留下了一个特定的标志，我们可以观察并将其与基因组的其余部分进行比较。这确实是一个引人注目的信号，需要我们深入分析。
克里斯-换句话说，如果你把生活在西藏高海拔地区的人和世界上其他地方生活在高海拔地区的人进行比较，你就会在他们的DNA中寻找特定的热点，这些热点在西藏人身上一次又一次地出现，而在其他人身上却没有。这让你想到，在基因组的那个区域，一定有一些有益的变化帮助这些人在他们所处的地方生存。
塔图姆:完全正确，我们可以通过比较藏人与日本和中国人口的公开信息来做到这一点。
克里斯:这些人群可能很重要，因为他们在人类祖先方面与你所研究的人有相对密切的关系。
塔图姆-对。
Chris:所以你可以解决很多其他的变化。
塔图姆:没错，他们通常生活在低地地区，这是我们研究的关键。
克里斯-当你这么做的时候，你发现了什么?你有没有找到一些你认为能让这些人在我挣扎的地方生存下来的基因?
塔图姆:是的，正如你所提到的，我们至少鉴定了十个基因，有趣的是，其中两个基因实际上与西藏人特有的某种生理特征有关。这就是西藏人表现出血红蛋白浓度的事实，这与住在伦敦的人类似，所以有人在海平面附近。然而，他们在海拔4000米的地方。任何不适应的个体都会增加血红蛋白以补偿缺氧的环境。因此，当我们将我们选择的两个基因组区域与我们测量的血红蛋白水平进行比较时，我们发现其中两个实际上与血红蛋白水平下降有关。
克里斯-换句话说，如果我上升到很高的海拔，我会通过增加血红蛋白的量来补偿低氧。
塔图姆-对。
克里斯:这有助于我的身体获得更多的氧气，但也有负面影响，因为我的血液会变得更稠、更粘、更粘稠。因此，我更有可能有高血压、心脏病和中风等后果。
塔图姆-没错。完全正确。
但是西藏人没有?
塔图姆-但是西藏人不这样，是的。这个领域肯定需要更多的研究。我们知道这并没有发生，但它也可能是其他有利因素和选择的副作用，所以它们不需要增加血红蛋白，因为它们已经很有效了，也许是通过其他一些突变。
克里斯:我想，最后我想说，做这种工作的好处是，有些情况下，那些不住在海拔4000米以上的西藏的人血液中的含氧量很低;我在想那些肺部有问题，肺部感染，肺部有血块的人，也许他们的整个身体都暴露在低氧环境中，因为溺水或一氧化碳中毒之类的。因此，了解人们在这些环境中是如何自然应对的，可能会为我们如何开发医学疗法来帮助那些处于这种情况下的人提供线索。
塔图姆:是的，确实如此。所以，这些信息绝对可以帮助研究人员开发治疗方法，甚至是针对患有各种缺氧疾病或类似疾病的人的药物靶点。
克里斯-这就是你接下来要做的吗?
塔图姆:是的。我们确实希望向前发展。如果我们理解了为什么人们表现得很好，那么也许我们可以帮助那些在高海拔地区表现不佳的人。
克里斯-也许包括一两个登山者。
塔图姆:是的，那是真的。
克里斯-塔图姆，非常感谢。那是塔图姆·西蒙森。她来自犹他大学，她本周在《科学》杂志上发表了这项研究成果。
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