感官月:视觉科学

最近的头条新闻充斥着关于公司如何使用或滥用我们的数据的故事。Facebook目前因与剑桥分析公司共享多达8700万用户数据而受到抨击，剑桥分析公司开启了一场关于个人数据以及什么是可接受的、什么是不可接受的讨论。乔治亚·米尔斯采访了科技大师兼天使投资人彼得·考利。首先，Georgia问Peter为什么我们的个人数据对社交媒体公司如此有价值……

我给你一些数据:去年Facebook的运营成本是200亿美元。这些钱是从哪里来的?事实上，他们也从中赚取了很多利润。这些钱不是来自我们这些用户，而是来自广告商，所以广告商付钱把我们可以消费的东西放到Facebook上。这个数字是巨大的，因为Facebook每年有超过200万用户和1000亿次“点击”。他们每次点击只能得到50美分，但与此同时，他们必须把广告商想要的广告传递给我们。在Facebook上，虽然我似乎没有注意到广告，但每5个帖子中就有一个是广告，而在Twitter上，每10个帖子中就有一个是广告。

乔治亚-对。比如我可能会在火车站或类似的地方看到一个广告，当你使用我们的数据时，你真的可以把它定位在你认为更有可能购买你产品的人身上吗?

彼得-这使得点击或眼球更有价值。

格鲁吉亚——Facebook一直处于这场争论的中心，但这仅仅是因为他们储存了大量的个人数据吗?

彼得:一点也不!数据可能会有所不同，但当然，亚马逊正在这么做;他们建议你买东西。谷歌肯定在做广告，微软在做，苹果也在做，最重要的是，尽管方式不太一样，银行、政府、NHS、保险公司，每个人都在存储我们的数据。

乔治亚-那他们到底有多了解我们?

彼得-他们知道我们在哪里登录，这样他们就可以做些安全措施。如果其他人登录你的Facebook账户，他们会告诉你，或者谷歌，他们知道你的兴趣。你可以检查一下你的偏好，我想我们都做过了。就我而言，我喜欢科技、金融、食品、电影、教育，但出于某种奇怪的原因，我对篮球也很感兴趣，显然我对篮球不感兴趣!我想我们可以分享一下，我对警察很感兴趣;我不太确定为什么。

Georgia -是的，我也想到了。Facebook有这个选项，你可以进去看看它认为你喜欢什么，这就是它如何使用这些信息来针对你投放广告。是的，其中一些很直接;它知道我喜欢恐怖片、电子游戏和尤克里里琴——它知道我喜欢它们。但它也说我喜欢“现实”，这是一个有趣的——有点超现实。管道，简单的单词“品脱”和土星环，我真的很喜欢。我想这可能和我作为科学制作人的工作有关。哦，是的，还有play doh，所以我不知道它是如何产生这个想法的。

彼得:这对我来说没什么特别的，但我怀疑是因为我的口味有些不同。有一种说法是，我们是科技巨头的产品，而不是他们的客户。顾客是广告商，我们是产品，他们在卖我们，如果你仔细看，这是对的。但不仅仅是科技巨头在这么做因为付费电视频道、杂志、报纸也在这么做。他们卖的是事实和广告所以金融时报上的广告和太阳报上的广告是不一样的，所以不仅仅是科技巨头这么做。这是一种定位广告的方式。

乔治亚州-当这个故事爆发时，似乎有很多惊喜，但作为一个在科技行业工作的人，你会怎么想?你对这种发展感到惊讶吗?

Peter:我很惊讶Facebook允许以这种方式收集数据。事实上，虽然我不认为这是道歉，但扎克伯格确实提到了这一点，而且它已经制定了一些新规则，希望能确保，我们将拭目以待，看看它是否有效，这种事情不会再发生。但我怀疑这很难监管。

格鲁吉亚-有推翻民主的问题，诸如此类的事情正在被抛出，但在个人层面上，像这样使用你的数据是件坏事吗?

彼得:那要看怎么用了。这取决于你是否信任使用数据的人，以及使用数据的人是否尊重你的数据。也会有好的事情，这在之前的节目中已经提到过，我们的医疗数据充分匿名，最终会让我们得到更具体的治疗，甚至在必要时使用特定的药物。因为医疗是基于你的年龄，性别，位置等的统计数据，所以这些数据将非常强大。

但有很多事情可以和“老大哥”联系起来。“人们谈论的是，如果保险公司发现你去看医生的次数更多，那么你的健康保险可能会上涨。所以是也不是;非常具体的数据。

乔治亚-个人能做些什么呢?

Peter:嗯，极端的情况是完全脱离网络，只有老式的功能手机，没有智能手机，没有电子邮件地址，但是现代生活不允许这样做。如果你完全没有网络，你怎么买机票呢?政府正在把越来越多的服务放到网上，比如更新你的汽车税。

下一件事当然是社交网络，我想很多人可能已经这么做了。但在保持联系方面，这样做也有好处。你应该做的，当然，是定期检查你的隐私设置，你可以这样做，他们允许这样做。我不知道他们是否提供了足够的隐私设置。

下个月欧盟将出台一项名为《通用数据保护条例》的新法律，该法律将部分责任推给了公司。

Georgia -你认为现在正在进行的对话会给科技行业和社交媒体群体带来真正的变化吗?

彼得:当然!这里有四个利益相关者:用户，即我们，广告商，Facebook等平台，监管政府，还有很多事情要做。我的水晶球还不足以告诉你五年后会是什么样子，但变化正在发生。

当大脑的一部分因血栓或血管受损而停止接受氧气，导致该区域死亡时，就会发生中风。中风是导致英国人死亡的主要原因之一，但即使有人在中风中幸存下来，其影响也可能是严重的，它们会导致语言、运动和记忆方面的问题，这取决于大脑中“洞”的位置。恢复是一个缓慢的过程，但现在《科学》杂志上发表的一篇论文宣布，一种旨在加快恢复速度的药物取得了可喜的成果，这种药物已经在老鼠和灵长类动物身上进行了测试。乔治娅·米尔斯(Georgia Mills)与伦敦大学学院国立神经病学和神经外科医院(National Hospital for Neurology and Neurosurgery)的尼克·沃德(Nick Ward)教授就中风康复为何如此困难进行了交谈。沃德没有参与这项研究。

尼克:从恢复的角度来看，大脑中的“洞”本身并没有被填满。人们不是通过产生大量新的脑细胞来恢复的，他们恢复是因为大脑有一种我们称之为“可塑性”的能力，换句话说，重组以改善功能，这可以提高人们做他们以前无法做的事情的能力。

Georgia -对，所以这是一种灵活性?

尼克-是的。我们称之为可塑性，即大脑结构的改变在一段时间内导致功能的改善。

乔治亚:那跟我说说这篇新论文吧;他们做了什么?

尼克:我们刚刚提到，当我们想到中风后的恢复时，可塑性是一个很重要的概念。大多数的康复都是通过某种行为干预来实现的，换句话说，如果你在移动方面有问题你需要练习移动，通常是在物理治疗师或职业治疗师的帮助下。如果你在沟通方面有问题，你可以找语言治疗师。你通常需要数百或数千小时来尝试恢复。

现在，在世界各地的健康服务中，我们都在努力提供这种剂量的治疗，所以康复科学背后的想法是，也许有可能以某种方式提高大脑可塑性的潜力，这样同样数量的治疗将产生更大的效果。在这篇论文中，他们研究了一种通过增加ampa受体来改变可塑性潜力的药物。Ampa受体对于调节大脑中的“抑制”或“兴奋”非常重要。如果抑制少一点，兴奋多一点，大脑的可塑性就会更强，所以同样的训练应该会有更大的效果。他们在中风的动物模型中使用这种药物来观察它对康复训练制度的影响。

乔治亚-他们发现了什么?

尼克-他们能够加快用这种药物治疗的动物的康复速度。他们所做的相对不寻常的是，他们把实验转移到了灵长类动物身上。三只猴子没有接受药物治疗，三只接受了药物治疗。他们发现，接受药物治疗的那一组猴子在伸臂任务中的表现有所改善。这个领域的大部分工作都是在啮齿动物模型中完成的，他们认为如果我们要把它转化为适用于人类的东西，那么我们需要一个更接近人类的模型。

就一般方法而言，换句话说，使用药物或某种干预来增加可塑性的潜力，我认为有一点很重要，这个想法已经存在很长时间了，你真的需要把训练和药物结合起来。药物本身，可能会改变大脑状态，并不是导致恢复的东西，而是训练本身，所以它可能会最大化训练的效果。

Georgia:作为这一领域的专家，当你看到这篇论文时，你认为它有多大的希望或者有多大的意义?

尼克:我一直希望我们能从这个领域研究过的许多药物中选择一种，并了解如何使用它们。但人们可能会因为我们还没有真正能够提供足够的，或足够高的康复剂量给病人这不仅适用于英国，而是普遍适用于全世界的事实而缓和这种热情。你为了康复所需要的训练，康复训练，真的是不够的——我们只提供了很小的剂量。我们担心的是，即使你使用了这样一种药物，如果你把效果最大化，效果也不是很多，你仍然没有得到很多。因此，我们首先要解决的是能够提供足够大剂量治疗的系统，这将对患者产生影响。

眼睛后部的视网膜是视觉系统的重要组成部分，光在这里被转换成电信号，然后发送到大脑。视网膜的问题可能会有严重的后果，其中一种情况涉及视网膜黄斑部分的退化，这可能导致中心视力的丧失。现在，科学家们已经将干细胞制成的视网膜组织移植到少数患有老年性黄斑变性的患者体内，这些患者的视力已经恢复。伦敦大学学院眼科研究所和摩尔菲尔德眼科医院的皮特·科菲采访了凯蒂·海勒。首先，凯蒂让皮特解释视网膜到底是什么……

皮特:我们称之为神经视网膜，它位于眼睛的后部，是一层多层的薄组织，本质上，它包含了光敏细胞和连接细胞，这些细胞将信息传递给大脑。

凯蒂-这些感光细胞是什么?

皮特-杆状体和锥体。视杆细胞负责所谓的暗视，也就是夜视，低水平的视觉，而视锥细胞负责明亮的色彩视觉。正如Kez所说，视网膜上有一块区域占整个眼睛后部的10%，也就是黄斑区域。它直径约6毫米，包含高对比度，彩色视觉，锥体感受器，使我们能够阅读，驾驶，识别人脸。

凯蒂——一旦光线照射到视网膜上，它就会被转换成电信号，然后传递到视神经上。转换过程是如何发生的?

皮特:会发生很多事情。对光敏感的部分，视锥细胞，实际上在这些细胞的尖端有一些化学物质，我们称之为外段，里面含有化学物质，醛类物质通过化学过程将光转化为电活动。这种激活与细胞相连，然后通过另一个细胞将信息传递到大脑中，这个细胞被称为双极细胞，然后它与神经节细胞相连，神经节细胞接收信息并将其呈现给大脑的其他部分。

Katie -我们提到了老年性黄斑变性;这是视网膜可能出现问题的一个例子，所以到底是什么，谁会得这种病。

皮特:65岁以上的人，这是一层细胞，它为眼睛的视觉部分提供营养，神经视网膜，会死亡。大约30%的65/70岁以上的人会有某种形式的老年性黄斑变性。有两种形式:干式和湿式。区别在于湿型是由于血液也出现在眼睛后面，这是迅速的。这是该疾病唯一可治疗的形式，但这只占临床人群的10%——90%是无法治愈的。检查你是否吸烟;吸烟会增加这种疾病的发病率。可以提供一些营养物质，但基本上，唯一可以处理的形式是湿形式。

凯蒂:跟我们谈谈你在治疗黄斑变性方面的工作吧，因为这涉及到干细胞，对吧?

皮特:是的。在老年性黄斑变性中，那些支持视觉部分的细胞，神经视网膜，死亡了。造成这种情况的原因有很多，但实际上，因为这些细胞死亡了眼睛的视觉部分不再具有营养物质等，因此，随着时间的推移，它自己也死亡了。我们所设计的是制造这些眼睛细胞，这些支持细胞被称为视网膜色素上皮细胞，我们把它们放回和眼睛后部完全一样的形状。所以它们是单层的，在细胞地毯上，我们通过手术把它们植入那些病人的眼后，现在它们已经在那里待了将近两年半了。

凯蒂:这听起来不像是一个简单的过程，那么从这些干细胞中产生这些细胞涉及到什么呢?

皮特-事实上，这是一个简单的过程。我对这个特殊的立场感到非常尴尬，因为大多数试图从干细胞中制造特定细胞的人都经历了一个非常困难的过程，所以那些试图制造帕金森病细胞，或者心脏细胞，或者肝细胞的人。从字面上讲，我们所要做的就是从我们保存细胞的液体中取出一种成分那只是一种成分。它被称为碱性成纤维细胞生长因子然后这些细胞自发地制造出我们想要的眼睛细胞。

凯蒂-哦，太棒了!

皮特:其实很简单。任何人都可以这么说。虽然我们花了一点时间才意识到这一点!

凯蒂-你把这些细胞植入了多少人体内?

Pete -我们只把它们放在两个病人身上但是有很多临床前的工作来确保如果我们把这些细胞放回去，我们会看到不同。他们又开始阅读了，这是不可能的。在我们做手术之前，他们甚至不能看这本书。

凯蒂:最后，这对AMD患者将来意味着什么?你认为这种方法在未来是否具有足够的成本效益，可以在成千上万的人身上使用?

皮特-是的。有70万患者患有黄斑变性。并不是所有的这些都可以用这种特殊的治疗方法治愈，但其中有10%是可以治愈的。我的意思是，这仍然是一个很大的数字，你知道，那是7万名患者。我们相信我们可以生产足够的这种贴片来治疗这种临床人群，这将为NHS节省一大笔费用，不是维持病人的生命，而是让他们恢复一些视力。这可能是第一个表明再生的研究，就干细胞再生医学而言，是可行的，而且确实有一定的功效。

希望我们大多数人都有两只眼睛。但在我们的进化史上，我们可能有更多的基因。现在一些爬行动物仍然有第三只眼睛，它被称为松果体器官，是头部顶部的一个点，对光线做出反应。现在，科学家们发现了一种已经灭绝的蜥蜴，它有第四个眼睛，这是以前在陆地动物身上从未见过的。那么这只眼睛到底是什么，它又会怎样改变我们对眼睛进化的理解呢?乔治亚·米尔斯采访了德国森肯伯格研究所的古生物学家克里斯特·史密斯……

克里斯特——这种蜥蜴的血统大约在5600万年前进入北美，大约在3400万年前在那里灭绝。这是一条巨蜥;它很活跃，聪明，是肉食性动物，身长超过一米。让我们非常惊讶的是，它似乎有四只眼睛，而不是通常的三只。

Georgia -当你说眼睛的时候，我想象的是一个正常的人眼。我猜他们不是那样的所以他们是什么样的人，他们做了什么?

克里斯特:在我们看来，它们和我们的侧眼很不一样，但从另一个意义上说，从解剖学上讲，它们是发育良好的眼睛。你的侧眼实际上是你大脑的一部分松果体器官也是如此。它们是大脑同一部分的产物，至少在蜥蜴身上，它们形成了球状，有晶状体状的层，有角膜，有视网膜状的层，从这个意义上说，它们就是眼睛。它们也能感知光线，它们在头顶上有一个白色的斑点，这使得皮肤能够将光线传输到眼睛。

乔治亚-那这第四只眼睛呢，它现在还存在吗?

克里斯特:事实上，今天只有一小群脊椎动物有四只眼睛，那就是七鳃鳗。它们是无颌鱼，所以它们与我们或我们熟悉的任何硬骨鱼，甚至鲨鱼都是远亲。但是，像蜥蜴一样，它们额外的眼睛在头顶上有一个苍白的斑点。

乔治亚-知道这是干什么用的吗?

克里斯特-这是一件了不起的事情，经过150年的研究，关于哺乳动物以外的生物的松果体器官的功能，还有很多东西需要了解。它们有很多功能，就像哺乳动物一样。它们倾向于帮助调节日常周期，但在较低等的脊椎动物中，松果体器官形成了额外的眼睛，它们还有其他功能。有证据表明，它们能够利用短波长的光，特别是来自天空的短波长的蓝光的偏振来定位自己的地理位置。

Georgia -这听起来真的真的很有用。为什么我头顶上的松果体眼睛没了?

克里斯特:我们知道的一件事是，像今天的哺乳动物一样，头顶上的一只额外的眼睛回到了头骨里。在很多独立的谱系中，想想陆地脊椎动物，它作为第三只眼睛在许多两栖动物，哺乳动物，海龟，鳄鱼，鸟类中消失了;它消失了，我们不知道为什么。

乔治亚-对。我们以前就知道有第三只眼睛，但你会发现爬行动物也有第四只眼睛，这是我们没想到的。证据是什么?你怎么知道这就是你看到的第四只眼睛?

Krister:我们将典型的第三只眼与我们发现的这个新洞进行了比较，这最终导致了我们对大脑这个特殊部位的研究。我们在他的头顶上发现的不是一个洞而是两个洞，这是非常不寻常的，当然，我们做的第一件事就是检查其他标本，以确保这不仅仅是一个标本中的一些奇怪的畸形，事实上，它也发生在其他标本中。它似乎出现在5200万到4900万年前的某个地方，头部的那部分结构数量有限，可能解释了这个额外的洞。所以我们检查了它们，得出结论，松果体器官是唯一的解释。

Georgia -关于这些器官的进化，你的发现告诉了我们什么?

克里斯特:这些器官的进化过程比我们之前认为的要活跃得多。我们曾经认为这是一个非常简单的故事:我们有一个松果体眼，它在许多谱系中平行退化到大脑;然而，我们现在可以说，它比这复杂得多。蜥蜴的第三只眼睛和其他脊椎动物的第三只眼睛不一样，这让我们想到了另一个问题:如果蜥蜴的副松果体取代了松果体，那么我们不知道这是什么时候发生的。每一个活着的陆地脊椎动物，我们知道我们的祖先，哺乳动物的祖先有第三只眼睛，但我们不知道它是哪个器官。