修复视网膜和脊髓

科学家们已经找到了一种观察分子运动的方法，为我们提供了了解复杂化学发生方式的新见解。苏黎世大学的Peter Hamm和他的团队使用了一种叫做红外光谱的技术来追踪大分子中单个化学基团的运动。这一发现很重要，因为到目前为止，我们只能通过x射线照射它们的固体晶体，获得分子在时间中冻结的单个快照。但是分子中的原子更像是用弹簧连接在一起的珠子，它们不停地弹跳。事实上，正是这些运动使大自然的催化剂，也就是酶，能够发挥它们的作用，为我们的新陈代谢提供动力。在这项新技术中，研究人员将分子的一端粘住，然后从两个方向向其照射红外光。因为连接不同化学基团的化学键以一种非常特殊的方式吸收红外能量，所以可以非常快地追踪到这些基团是如何移动的。目前，该团队只研究了非常简单的分子，但应该有可能扩大这一过程，以解决更大的野兽。“我们可以使用放置在分子中特定位置的化学同位素将红外信号转移到已知的程度，这将使我们能够研究更复杂的结构，”Peter Hamm建议道。

科学家们发现了一种细菌，它可以帮助抗癌药物瞄准肿瘤的心脏，减少对健康组织的损害，并将副作用降到最低。来自美国霍华德休斯医学研究所的Bert Vogelstein和他的研究小组在本周的《科学》杂志上发表文章，描述了一种与引起破伤风的细菌有亲戚关系的叫做novyi-NT梭状芽胞杆菌(C. novyi-NT)的细菌是如何在癌症体内选择性释放化疗药物的。研究人员使用了患有结肠癌的老鼠。研究人员首先给这些动物注射了新分枝杆菌的孢子，然后注射了一剂量的化疗化学物质阿霉素，这种化学物质被包装成一种叫做脂质体的小脂肪滴。这使得100%的小鼠肿瘤完全消退，其中65%的小鼠在90天后仍然存活。相比之下，没有一只动物未经治疗，或者只服用化疗药物或细菌的动物存活超过40天。研究小组发现，C. novyi-NT细菌是一种厌氧菌(它们不能在氧气中生长)，首先定位于动物肿瘤的缺氧中心。在那里，细菌释放出一种叫做脂质体酶的脂肪消化因子，一旦给药，它就会破坏化疗药物的包装，在肿瘤内产生非常高水平的抗癌药物。研究人员现在已经确定了C. novyi-NT用来制造脂质体酶的基因，这意味着人工制造这种药物并使用它来更好地针对癌症进行化疗是可能的，从而使医生使用更低的剂量，从而减少副作用。

克里斯-感谢您加入我们的裸体科学家节目。金宝搏app最新下载告诉我们你都做了些什么。

罗伯特:非常感谢你邀请我参加你的节目。我们所展示的是，如果你移植光感受器细胞，也就是你之前在节目中提到的眼睛后部的光敏细胞，如果你在发育的某个关键阶段移植这些细胞，这些细胞有可能在移植后与新的宿主建立联系。并且数量足够恢复某些视觉反射，比如光瞳孔限制反射。

克里斯:那么眼睛自我修复的主要问题是什么呢?为什么它不能像身体其他组织那样进行修复呢?

罗伯特:视网膜是一种神经组织，就像大脑或脊髓中的其他神经组织一样。所以我们面临着和脊髓外科医生一样的问题，一旦神经受到严重损伤，它们就不太可能连接并恢复功能。我经常处理的一些疾病，比如，与年龄相关的黄斑变性，这是英国最常见的致盲原因，这种特殊的疾病变得不可逆转，一旦光敏细胞，光感受器，丢失。这些光感受器是神经元，因此它们不会再生或重建它们与大脑其他部分的联系。

Chris -所以你解决这个问题的策略是替换已经丢失的细胞?

罗伯特:当然。当然，我们对此非常兴奋，因为我们的研究主要针对眼病。我们对治疗影响光感受器的疾病很感兴趣，因为光感受器太多了。不仅是黄斑变性，还有遗传性视网膜疾病，如视网膜色素变性。这些疾病对患者有很大的影响，他们会因光感受器丧失而失去视力，我们对这一前景感到非常兴奋……在未来的某个时候，我必须强调，我们所做的这些实验还没有进入临床阶段，它们都是在实验室里进行的，但我们对能够移植这些细胞的前景感到非常兴奋，当然，现在我认为我们对细胞的特性有了更多的了解，以及我们需要做些什么来实现在病人身上进行移植的目标。

克里斯:人们曾尝试使用各种干细胞来做你过去做过的事情，但他们没有成功。那么，当你成功的时候，他们为什么会跌倒呢?

罗伯特:嗯，这是一个非常有趣的观点。我必须说，干细胞可以成功地用于其他方面，但我们感兴趣的是产生一种特定的细胞类型，光感受器，就像我说的，是一种神经细胞类型。如果你取一个未分化的干细胞，仅仅是一个正在分裂的细胞，它还没有决定要变成什么样的细胞，你把它放入视网膜，那些正在分裂的干细胞不一定知道它们应该变成一个感光细胞，或者实际上是人体内220种不同的成年细胞类型中的任何一种。我们的方法有些不同是取即将成为光感受器的细胞，换句话说，分裂细胞内的信号已经开启，基因已经被激活，在特定的关键时间点移植它们。如果你喜欢，我们移植的是未成熟的光感受器它们已经经过了不归路，它们会变成光感受器。这使我们能够更多地关注这些细胞的特性，这些细胞实际上是建立联系的。

Chris -现在你用老鼠做了这个，很明显，因为你提到你还没有进入临床试验阶段，但这是否意味着你将能够在人类身上做这个?因为很明显，没有潜在的机会从处于早期发育阶段的人类身上提取光感受器细胞。那么如何解决这个问题呢?

罗伯特:完全正确，当然我们的工作一直在关注移植的实用性。但是如果你仔细想想，我的意思是人体内有很多成体干细胞，不仅仅是胚胎干细胞，每个人都认为干细胞是胚胎干细胞，但是身体周围有很多细胞在分裂，所有这些细胞都有相同的DNA。使一个细胞成为光感受器而另一个细胞成为皮肤细胞或肝细胞的，是这些细胞内开启的基因。如果从事克隆和遗传学研究的科学家们能找到方法操纵被激活的基因，那么从成人干细胞中产生灵长类动物的光感受器就不是不可思议的了。事实上，甚至有关于视网膜干细胞的报道，这些干细胞实际上存在于眼睛中，它们正在分裂形成眼部组织。真的，我们不能假设它会是胚胎，因为目前有很多研究正在进行，研究成体干细胞，这是一个非常非常令人兴奋的领域。

Chris -我想其中一件很有趣的事情是所有的信号都在眼睛里，所以当你把它们放进去的时候，细胞，a)知道去哪里，b)知道变成什么c)如何把自己连接到视网膜上这样它们就能恢复你测试动物的视觉能力。

罗伯特:是的，我的意思是我们在某种程度上非常幸运地与光感受器合作。因为，在身体的所有神经元中，光感受器在一个方面是非常简单的，因为它只在一个方向上建立连接，因为它受到光的刺激。许多神经元需要通过轴突在两个方向上连接，上游神经元和下游神经元。在光感受器的例子中，我们只需要建立一个连接。连接的距离也很短。在视网膜内，很少有抑制蛋白会抑制轴突的生长。我认为另一件事是，真正的光感受器位于一个自然的解剖切割平面上，一个自然的空间，在那里引入这些细胞相对容易，而不会损害任何周围的组织。我们甚至从发育过程中的研究中知道视网膜的色素部分被称为色素上皮在帮助光感受器定位，发育和连接方面起着重要作用。当然，宿主视网膜上的视网膜色素上皮，如果我们把细胞放在正确的地方在正确的时间，能够帮助这些新细胞建立新的连接。

Chris:现在你不能问一只老鼠它能不能看见东西，你当然不能让它读一张图表，你会给它看眼科医生，或者验光师测试你的视力。你怎么知道这些老鼠在做了这些手术后还能再次看到东西呢?

罗伯特:完全正确。我们很想知道视觉水平是多少，最重要的是我们想测试视觉功能的水平，这实际上告诉我们大脑是否对视觉信号做出了反应。除了常规的生理测试，我们还研究了另一项测试，即瞳孔收缩的能力。我们用先天失明的老鼠它们缺乏杆状光感受器，也就是你之前提到的细胞。这些细胞用于夜视，对于老鼠来说，作为夜行动物，它们非常依赖这些细胞。我们将光感受器移植到这些老鼠的视网膜上，我们能够恢复光瞳孔限制反射。所以本质上，如果你用一束光照射眼睛，瞳孔就会收缩这是正常现象。我们用移植的细胞恢复了这种反射。这确实证明了，不仅视网膜上的细胞在接收信号，而且大脑也在解读这些信号，然后信号被传回眼睛，导致瞳孔收缩。我认为这是你和老鼠最接近的了。

鲍勃:本周的《裸体科学家》节目，我们将告金宝搏app最新下载诉你一些我们最近了解到的关于大脑的新知识，尤其是大脑如何帮助塑造我们的社会。我来谈谈钱——但首先，切尔西有一份关于我们所有人的大脑似乎都能达成一致的东西的报告——颜色。

切尔西-格特鲁德·斯坦说:“玫瑰就是玫瑰，玫瑰就是玫瑰。”现在，俄亥俄州立大学的心理学家Delwin Lindsey和Angela Brown已经证明了红色就是红色。在世界色彩调查中，使用110种不同语言的人对彩色芯片进行分类，他们发现人们普遍根据颜色在彩虹上的位置对颜色进行分类。换句话说，林赛说，任何非英语国家的“红色”都包括酒红色、砖红色和樱桃色。

Delwin:也许他们的样本会延伸到粉色和橙色。但它们肯定不会有一个跨越两个完全不同类别的颜色名称。

切尔西——虽然基本的颜色分类似乎已经在我们的大脑中根深蒂固，但不同文化和语言的颜色名称和类别的实际数量却存在巨大差异。例如，林赛说，一些传统文化只有两种不同的颜色名称，一种表示暖色调，一种表示冷色。另一方面，工业化国家的颜色名称要多得多。

Delwin -在非常传统的文化中，可以根据许多不同的特征来识别文化中的物体，他们倾向于使用或拥有相对较少的基本颜色术语。但随着这种文化在技术上的进步，它制造仅凭颜色就能区分的人工制品或物品的能力也在提高。

切尔西-…最终导致你在衣服或油漆目录上看到的令人发指的特定颜色名称。

谢谢你，切尔西。金钱鼓励的是自给自足还是自私?根据明尼苏达大学的消费心理学家Kathleen Vohs的研究，答案是肯定的。在一系列的9个实验中，Vohs和她的同事们发现，仅仅是通过文字游戏、图片或玩钱来暗示金钱，就能让人们在寻求帮助之前花更长时间完成具有挑战性的任务。但这也让他们不太愿意帮助别人完成类似的任务，不愿意把多余的零钱捐给慈善机构，甚至不愿意捡起别人掉在地上的铅笔。

凯瑟琳:所以这表明他们只是认为每个人都应该朝着自己的目标努力，而不需要帮助，就像他们在另一个实验中所做的那样。

考虑到钱也会让人们对独自工作更感兴趣，或者选择单独的休闲活动而不是社交机会。总之，无论好坏，金钱似乎能促使人们自力更生。正如Vohs的研究是抽象的，而不是实际的财富，其他研究表明，即使是对金钱的学术兴趣也会影响你的行为。

凯瑟琳:对经济学感兴趣的学生和教授，他们对慈善事业的捐款较少，当我们在实验室里玩游戏时，当可以给出竞争或合作的反应时，他们更有竞争力。

这些发现应该给资本主义的支持者和批评者都提供了充足的弹药。

切尔西:谢谢，鲍勃。下周我们将带来更多来自绿色货币国家的故事。在此之前，我是切尔西·沃尔德。

我是Bob Hirshon，来自美国科学协会。回到你身上，裸体科学家…

我认为这是因为当你想看到颜色时，你的眼睛依赖于不同的感光细胞群，而那些在黑暗中看到的感光细胞群。在我们的眼睛里，有两种不同的光感受器——换句话说，它们可以将光转化为大脑可以理解的电能。在白天，为了看到颜色，你使用一组被称为视锥细胞的细胞。蛋筒有很多不同的口味，它们能看到颜色。所以换句话说，当光进来的时候(记住光是所有不同颜色的混合物)，视锥细胞选择性地对特定波长的光做出反应。马路对面的灯是一盏闪烁的蓝色灯，他特别说过。这意味着它可能处于他需要蓝色视锥细胞才能看到的波长。现在，当我们真的非常非常近地看东西并盯着它们看时，你使用的是视网膜上被称为中央凹的部分，那里是光感受器最集中的地方，这就是为什么你的视力非常敏锐。但同时，那里也是所有视锥细胞的所在地，也是色觉的所在地。在夜间，当你看周围视觉时，周围的视锥细胞更少，你主要使用的是所谓的视杆细胞。 Now rods are much more sensitive to light and that's why they're only used in the night time. But they don't tend to be able to decode colours. So when you look at this light out of the side of your eye, you're probably seeing it using rods that are helping some of the blue cones a little tiny bit, because we know that rods can help cones a bit under low light conditions. When you look straight at it, there are fewer of these very sensitive cells and more of the less light sensitive colour specific cells so I think that's probably why you can see things more acutely in the dark, out of the periphery of your vision when they're under low light conditions, but you can read things much more accurately in the centre of your vision.

我很难回答这个问题，因为你的视网膜可能已经脱离了，可能还有其他原因导致你看不到外面的东西。当然，如果你的视力最近发生了变化，那么我建议你去当地的眼科医生那里做一次眼科检查。我认为不幸的是，关于干细胞治疗和类似的东西，我认为在接下来的几年里不会有任何可用的东西。在你的情况下，我更倾向于确保定期检查你的另一只眼睛，我们确保保持你目前的视力。