聪明药片:提高脑力的药物

超过10%的大学生正在使用能够提高智力的智力提升剂。但是,这些与大脑的认知等效的合成代谢类固醇是如何……
2010年11月21日

超过10%的大学生正在使用能够提高智力的智力提升剂。但是这些对大脑具有认知等效作用的合成代谢类固醇实际上是如何起作用的,它们的效果是什么,它们安全吗?此外,它们所赋予的优势是道德上的吗?如果不是,大学是否应该在考试前对学生进行筛选,以阻止他们使用考试?与此同时,在本周的新闻中,我们了解了激光如何减少白内障手术的并发症,为什么有些人对葡萄酒过敏,我们关注了世界上最大的神经科学会议的亮点,包括发现眼睛是如何与大脑对话的,我们还听到了科学家如何解决了与胎盘结构有关的长期谜团……

在这一集里

从卷尺上扣手镯-双稳结构

成绩单

人眼白内障

[02:09]激光白内障手术是治疗眼睛疼痛的好方法

世界上最常见的外科手术之一——白内障手术——可能很快就会被激光彻底改变。

激光白内障手术是治疗眼睛疼痛的一种方法

世界上最常见的外科手术之一——白内障手术——可能很快就会被激光彻底改变。斯坦福大学的科学家Daniel Palanker和他的同事在《科学转化医学》杂志上写道,他们已经开发出一种激光测绘和切割技术,可以显著提高晶状体置换手术的安全性和成功率,发达国家有三分之一的人口接受了这种手术人眼白内障在他们的有生之年。

当位于眼睛前部角膜后面的晶状体变得混浊时,就会发生白内障;这阻碍了光线进入眼睛,损害了视觉敏锐度和色彩感知,在弱光条件下尤其难以看清。眼科医生首先在眼睛前部切开一个切口来治疗这种情况。然后,他们煞费苦心地进行一项被称为撕囊术的技术,该技术涉及在包膜上打开一个圆形孔径,该孔径用于容纳受损的晶状体。这个切口必须是圆形的,以避免产生任何“边缘”,这将是容易破裂的薄弱点。当这个过程完成后,通常用超声波将晶状体打碎,并通过光圈取出。然后将替换的人工晶状体插入原位。虽然手术成功率很高,但也有并发症。

最棘手的步骤是进行撕囊术,这完全依赖于外科医生的技能和他或她在手术过程中对切口“正确”位置的估计。为了消除这种不确定性,斯坦福大学的研究小组设计了一种飞秒激光辅助技术,该技术首先绘制出眼睛的轮廓,进行撕囊手术,并将晶状体切割成微小的碎片,以便于取出。这种新方法先用猪的眼睛来磨练这项技术,然后用兔子来测试其安全性,其撕囊效果是外科医生徒手进行的撕囊效果的两倍,因此有可能降低并发症的风险。该系统随后在50名患者身上进行了测试——尽管不是盲法试验(!)——其中30名患者进行了交叉研究,其中一只眼睛通过传统手术技术治疗,另一只眼睛使用激光治疗。

没有负面结果,证实了该方法的安全性和有效性,激光切割的精确度是手工切割的50倍,尽管在统计学上不显著,但激光治疗的个体在手术后的视力也略有提高。

05:51 -为什么有些人对酒过敏

我们很多人都喜欢在一天结束的时候喝一杯好酒,但对于世界上大约5亿人来说,这并不是那么有趣,因为他们对葡萄酒过敏。这显然有点……

为什么有些人对葡萄酒过敏

我们很多人都喜欢在一天结束的时候喝一杯好酒,但对于世界上大约5亿人来说,这并不是那么有趣,因为他们对葡萄酒过敏。这显然有点像花粉症发作,眼睛发痒,打喷嚏。现在,南丹麦大学的一个研究小组已经找到了葡萄酒中究竟是什么让这些人对葡萄酒产生反应。

这是一种叫做糖蛋白的分子,也是引起其他过敏反应的原因,比如对花粉和尘螨的过敏反应。糖蛋白是由糖和蛋白质分子结合而成的分子,它们对生命非常重要——它们存在于我们的细胞膜中,一些重要的激素是糖蛋白,它们在免疫反应中也起着关键作用。这种糖蛋白在入侵的病原体(例如细菌)的外部帮助免疫系统识别它。酒

因此,由Guiseppe Palmisano领导的团队使用质谱仪测试了一种意大利霞多丽酒,看看是否存在可能引起这些反应的糖蛋白。他们在葡萄酒中发现了28种不同的糖蛋白,这些糖蛋白是由葡萄和酿酒所用的酵母共同产生的。葡萄中的许多糖蛋白在结构上与其他植物和水果中已知的引起过敏反应的糖蛋白非常相似,糖蛋白的结构是决定它是否是过敏原的重要因素。

因此,研究小组认为,这可能是朝着制造低过敏性葡萄酒迈出的一步,尽管这可能是一种公平的方式,因为引起这些反应的糖蛋白对味觉和葡萄酒的结构至关重要,而且目前还不清楚到底是哪种糖蛋白起了作用,所以还有很多工作要做……

07:57 - 2010年神经科学学会会议亮点

本周,神经科学学会年会在加州圣地亚哥举行。这是世界上最大的神经科学家聚会,他们聚集在一起…

2010年神经科学学会会议亮点
史密斯·蒙达萨德

Chris -这周,神经科学学会年会在加州圣地亚哥举行;一个阳光明媚的好地方。这实际上是来自世界各地的神经科学家最大的会议,他们聚集在一起讨论他们的最新研究和他们在理解大脑如何工作方面取得的进展。裸体科学家史密斯·蒙达萨德(Smitha Mundasad)参与了所有的行动,现在她和我们一起告诉我们她在做什么。你好,Smitha。

史密斯:嗨,克里斯。

克里斯:那么这里的天气,肯定比加州还要糟糕?

史密斯:加州好多了。

Chris -很遗憾回来了,你都干了些什么?

人类头部的核磁共振成像图像的动态gif。史密斯——今年在圣地亚哥举行的神经科学学会会议是新研究和激动人心的想法的温床,有超过3万名神经科学家出席。会议的亮点之一是,研究人员发现了一种方法,可以让人们只用意念控制电脑光标。宾夕法尼亚大学医学院(University of Pennsylvania School of Medicine)的科学家们利用与电脑相连的核磁共振成象机,让14名参与者在两种想法中交替思考:一种是想象打网球;另一种是想象在一个熟悉的地方从一个房间走到另一个房间。通过分析这两种不同场景下的大脑活动,研究人员能够证明,计算机可以区分出每种想法的两种不同的大脑活动模式。在核磁共振扫描仪中,参与者被要求用这些想法来控制屏幕上电脑光标的移动。这意味着他们几乎可以即时得到他们控制自己思想的能力的反馈。主要作者安娜·罗斯·柴尔德里斯博士解释说,新方法如何具有重大的治疗意义,例如,在治疗成瘾方面……

安娜:对屏幕光标的控制是衡量一个人在网球和房间之间切换思想的一个很好的指标。当然,这些想法是完全随意的,但控制和转移它们的行为确实需要相当的注意力和认知控制。对于我们的病人来说,当他们在现实世界中保持认知控制时当他们在一个可卡因社区开车时,他们描述的是,他们会被一个与可卡因有关的短暂景象所干扰,然后他们就出轨了。所以我们可以用这个任务来建模。我们让人们执行这个任务,并在非常短的可卡因图像中闪烁,能够真正看到大脑努力保持控制。所以这是一种非常敏感的探针,可以探测到病理状态下的认知控制紊乱,比如上瘾。

来自宾夕法尼亚大学的Anna Rose Childress说。

在会议的其他新闻中,研究人员再次结合了计算机和神经科学的学科,他们发现了一种让失明的老鼠看到东西的新方法。全世界有超过2500万人患有视网膜退行性疾病,通常会导致部分视力和失明。视网膜上的光感受器通常接收光线,然后在视网膜神经节细胞的帮助下,将其转化为大脑可以理解的电脉冲。但在许多视网膜疾病中,这些光感受器停止工作。

视觉皮层(红色)现有的视网膜假体提供的希望非常有限。在视网膜细胞中植入电极可以让人们辨认光点或物体的边缘,但对真正的视觉影响很小。

但现在,纽约威尔康奈尔医学院的研究人员采取了一种新方法。通过分析健康小鼠视网膜细胞的光输入和相应的神经输出,他们实际上能够模拟视网膜将光转换为电信号的方式。他们实际上已经破解了大脑使用的神经密码。然后,这些代码可以用来在小鼠模型中产生更清晰的图像。研究小组希望接下来对灵长类动物进行研究,然后很快对人类进行研究。主要作者希拉·尼伦伯格解释了她的研究与其他方法的不同之处……

希拉-我们常用的比喻是,病人的眼睛就像一个像素受损的数码相机。所以你替换的像素越多,你得到的图像就越好。我们的研究表明,还有一个因素同样重要。你不仅需要刺激大量的细胞,还需要用眼睛发送给大脑的密码来刺激它们。这是因为相机的类比只是部分成立。眼睛本质上是在拍照,但它的作用远不止于此。它处理图像。它从中提取信息,然后将这些信息转换成大脑可以读取的代码。所以,要制造一个有效的假肢装置,你必须具备这两种功能:获取图像,然后将图像转换成大脑可以利用的代码,我认为我们现在真的做到了。我们有这两个分量。

史密斯-希拉·尼伦伯格来自纽约威尔康奈尔医学院。

在神经科学学会会议上,音乐家们也有好消息。多伦多大学的Benjamin Zendel提出了一项研究,该研究表明音乐家实际上可能不会受到大脑听觉皮层一些与年龄相关的变化的影响。研究人员在两种情况下向参与者展示复杂的声音:一种是他们被另一项活动分散注意力,另一种是他们专注于声音。在这些实验中,参与者的大脑活动是用脑电图测量的。接受过音乐训练的老年人在专心聆听任务中的大脑活动模式与年轻人非常相似,但非音乐家的老年人表现出典型的与年龄相关的变化。主要作者Benjamin Zendel…

本杰明:许多研究表明,音乐家在许多听力任务上做得更好。他们有更敏锐的听觉,他们更善于区分不同的声音,而且随着年龄的增长,这些东西也会发生变化。随着年龄的增长,你很难区分声音之间的细微差别,这就导致你很难在嘈杂的环境中理解语言,比如在嘈杂的餐馆或嘈杂的咖啡店,所以,这项研究真正令人兴奋的部分是,年长的音乐家似乎保留了一些这些能力,这反映在听觉皮层的变化上。老年音乐家的听觉皮层的功能成分发生了变化,使他们的大脑看起来更像年轻人。

史密斯:所以那些钢琴课可能比我想象的更有价值!以上是来自多伦多大学的本杰明·赞德尔的报道。

以茴香为食的蚜虫。拍摄于维多利亚州的斯威夫特溪

14:30 -细菌导致蚜虫变色

本周,日本的研究人员已经证明,豌豆蚜虫的颜色可以被寄生在它们体内的细菌改变。

细菌使蚜虫变色

本周,日本的研究人员已经证明,豌豆蚜虫的颜色可以被寄生在它们体内的细菌改变。

这是一个如此有趣的发现,因为颜色是动物生活中非常重要的一个方面。它可以影响捕食者、猎物和潜在的配偶。

由Tsutomu Tsuchida领导的研究小组研究了这些来自法国的豌豆蚜虫,它们在野外有红色和绿色的变种。红色的更容易被瓢虫吃掉,而绿色的更容易被寄生蜂攻击。因此,当研究小组观察野生蚜虫种群时,他们注意到一些绿色蚜虫有红色的后代,但随着年龄的增长,红色的后代逐渐变成绿色。他们想知道是什么原因导致了颜色的变化,于是仔细观察了蚜虫,发现了几种不同类型的内共生细菌生活在它们体内。

以茴香为食的蚜虫内共生体是一种生活在另一种生物体内的生物,但它们之间的相互作用对双方都有好处——这是必须的,否则就会被认为是寄生虫或感染。珊瑚就是一个例子——它们的细胞里有微小的藻类,它们可以进行光合作用——珊瑚从它们的共生体中获得能量,藻类可以随时获得营养物质,并且不受捕食者的伤害。

因此,为了找出蚜虫体内的内共生细菌是否参与了颜色的变化,研究小组用抗生素治疗了一组蚜虫,以消灭一些细菌。在第二个实验中,他们给未感染的蚜虫注射了血淋巴,基本上就像感染蚜虫的血液。

他们发现,一种叫做立克次体的细菌群是造成颜色变化的原因。当使用抗生素杀死其他细菌时,如果立克次体存在,蚜虫的颜色仍然会改变,当将它注射到未感染的红色蚜虫体内时,它会导致它们的红色后代随着年龄的增长而变成绿色。当红色蚜虫产生它们的生殖细胞时,细菌搭上了这些细胞的便车,然后出现在后代身上,使它们改变颜色。研究小组认为,这种颜色的变化可能会保护它们免受瓢虫的捕食,但立克次体通常也会与其他两种共生体感染一起发现,这些共生体感染有助于抵御寄生蜂,因此有助于抵消绿色的危险。

所以这是昆虫和细菌之间复杂关系的一个例子。我的意思是,这些细菌确实通过改变蚜虫的颜色来传达一种优势,但还有一些更奇怪,比如沃尔巴克氏菌,它可以引起性别变化,杀死一群昆虫幼崽中的所有雄性,据估计,它可以感染多达70%的昆虫物种。

人类胎盘

17:20 -插入胎盘

科学家们解决了一个长期存在的关于胎盘结构的谜团,胎盘是胚胎发育过程中连接母亲和婴儿的生命线。一百多年来解剖学家…

插入胎盘

科学家们解决了一个长期存在的关于胎盘结构的谜团,胎盘是胚胎发育过程中连接母亲和婴儿的生命线。100多年来,解剖学家们一直在绞尽脑汁,试图解释为什么尽管每种动物的胎盘功能都是一样的,但不同物种的胎盘在结构上却有如此巨大的差异。

现在,英国杜伦大学的两位科学家伊莎贝拉·卡佩里尼和罗伯特·巴顿在《美国博物学家》杂志上撰文称,他们知道了其中的原因。他们的研究比较了109种不同的动物物种,包括人类,考虑到每种动物的妊娠大小和长度以及相应胎盘的结构。什么人类胎盘他们发现,胎盘结构越简单,妊娠期越长。因此,像人类或猿这样的动物,它们的胎盘相对简单,只有胎儿组织的“手指”伸出子宫壁,与母体血液接触,它们的妊娠期往往更长,而像狗和豹这样的物种,它们的妊娠期相对较短,它们的胎盘结构极其复杂,高度折叠,呈“迷宫”状。

后一种结构提供了一个非常高的表面积,通过它,营养物质可以被发育中的胎儿吸收,而人类采用的更简单的结构具有更低的表面积,因此对婴儿的营养供应率更有限,延长了妊娠期。这一点之所以重要,是因为它反映了怀孕的代谢成本,可能是一种保护机制,通过这种机制,母亲可以控制自己的需求与发育中的婴儿之间的资源冲突。罗伯特·巴顿指出,现在这种关系被理解了,“追踪相关基因将是一件有趣的事情,这也将不可避免地产生临床结果,让我们了解与怀孕有关的疾病,如先兆子痫。”

普通长春花,Littorina littorea

19:55 -岩石池的多样性-海洋中环境

在英国的任何一个海边,如果没有在岩石池里好好地戳一戳,那就不完整了。幸运的是,一些科学家的日常工作就是这样做的!行星地球播客主持人…

岩石池的多样性-海洋中环境
与班戈大学的苏·尼尔森和斯图尔特·詹金斯合作

Sarah -去英国的任何一个海边,如果没有在岩石池里好好地戳一戳,那就不完整了,幸运的是,一些科学家的日常工作就是这样做的!“地球脉动”播客主持人苏·尼尔森前往安格尔西岛海岸线,与班戈大学海洋科学学院的斯图尔特·詹金斯会面,看看他们能发现什么……

斯图尔特:我们现在在一个中等大小的岩石池。它大约有半平方米大小,大约30厘米深,首先,我们可以看到的是,它真的充满了海洋生物。

英国的海藻苏——等一下。你说的是真的充满了海洋生物。我只能看到海藻,这个也叫海藻吗?

斯图尔特-是的!

苏——这种更像叶子的植物?

斯图尔特:是的。不要轻视海藻!这个岩石池里大概有30种海藻。

苏:天哪!

斯图尔特:我们有一种巨大的,能形成树冠的藻类叫做,生长在很多是棕色的,粘糊糊的吗Ectocarpus.我们有鲜艳的绿色,所以我们有一些石莼以,一些石莼linza我们有这些美丽的红藻。这是一种烟台.所以,对于这些帽贝,食草蜗牛,软体动物来说,海藻构成了食物链的基础。此外,海藻就像一个迷你森林。所以如果你想象你是一只片足类动物,或是一只对虾,或是一只螃蟹,你想找个地方躲起来所以生活在海藻中,整个海洋生物的多样性都依赖于海藻作为避难所,一个出没的地方,也许是一个埋伏的捕食者。

苏:你对岩石池里的生物多样性特别感兴趣。你为什么要选择一个岩石池,即使在我们后面,我们有大量的水,然后流入海洋,然后流入海洋?

斯图尔特:人类对我们的海洋和沿海水域产生了巨大的影响,这种影响可能对我们的生物多样性产生负面影响。当我们失去生物多样性时,这本身就很糟糕,但我们可以问这样一个问题:“如果我们失去了物种,这将对我们生态系统的功能产生什么影响?”作为一名海洋生态学家,要回答这个问题,在开阔的海洋中工作真的很困难。我喜欢做实验,我喜欢操纵生物多样性。像这样的岩石池提供了一个惊人的中观世界——一个迷你世界。当退潮时,一个孤立的水体,然后我可以操纵多样性,看看它是如何影响我测量的各种响应变量的。比如生产力和营养的吸收。

苏:当你改变岩石池中海藻种类的多样性时,你发现了什么?

斯图尔特:我们发现,在功能多样性高的池塘里,海藻的种类各不相同,我们的生产力更高,我说的生产力是指,海藻生长得更快。如果海藻生长得更快,它就会为所有生活在池塘里的动物提供更多的食物,蜗牛、虾和鱼,所以我们得到了一个更加多样化和健康的生态系统。

苏:你对更大的生命形式做过这样的实验吗?

斯图尔特:除了看海藻,我们还看了一些生活在这些池塘里的动物。我们可以在这里看到许多不同的食草软体动物,所以我们可以看到我们都熟悉的典型帽贝。我们可以看到常见的长春花,Littorina littorea

普通长春花,Littorina littorea苏:哪个是常见的长春花?

斯图尔特-就这一个,就这一个。但也有很多其他的蜗牛看起来和它很像。问题是,所有这些蜗牛,这些食草软体动物看起来都很相似。这种多样性真的重要吗?所以我们在岩石池中做的是,我们做了一个实验,我们操纵了这些食草软体动物的多样性。在这里,我们简单地观察了岩石池从一个非常裸露的区域形成的能力。我们先清理了岩石池,然后让所有的海藻,各种各样的海藻生长。

苏:你发现了什么?

斯图尔特:我们发现了什么,物种的实际数量并不重要。某些关键的物种对食物的摄取量有更大的影响而其他物种,尤其是我们在这里看到的帽贝。就我们的生物多样性研究而言,了解物种的行为是很重要的。物种的数量很重要,但实际上功能更重要。对我来说,这意味着自然史对于理解这个岩石池的生态是非常非常重要的,或者如果我们放眼大海,更广阔的海洋的生态,或者任何海洋栖息地。

莎拉:太棒了!即使是在最不起眼的岩石池里,也有如此多的多样性和科学。这是班戈大学的斯图尔特·詹金斯和行星地球播客主持人苏·尼尔森一起探索岩石池的生物多样性时所说的话。

英属哥伦比亚大学的一名学生正在为期末考试做准备。

32:52 -增强认知的药物

我们发现认知增强剂或“聪明药”对大脑有什么影响,并问为什么这么多学生开始非法服用它们……

增强认知的药物
夏洛特·豪斯登,剑桥大学

这周,我们来看看大脑增强剂或所谓的智能药物。剑桥大学的夏洛特·豪斯登将和我们一起解释它们是什么以及它们是如何工作的。你好,夏洛特。

夏洛特-你好,克里斯。嗨。

克里斯-欢迎来到我们的节目。首先,我们所说的认知和认知提升到底是什么意思?这到底是什么?

Charlotte -认知可以被认为是一种基本的心理处理功能,对日常行为和活动至关重要;比如记忆力或注意力。这些一般的认知区域实际上可以进一步划分,所以你有不同种类的记忆:工作记忆,长期记忆,这些都与大脑的不同区域有关。

英属哥伦比亚大学的一名学生正在为期末考试做准备克里斯:我们对大脑如何完成这些工作了解多少,从而开发出改变它们的药物?或者大多数的药物干预都是盲目的——我们找到了有效的方法,就使用它。

夏洛特:实际上这是这些方法的混合,有时你有一种药物,然后我们发现它对特定的患者群体有效,这可以告诉你药物是如何起作用的,这可以为进一步的潜在治疗打开大门,这是更常见的方法。或者我们可以对特定患者群体的情况有一个很好的了解,然后去寻找能帮助他们的药物。

克里斯-当我们说我们有毒品的时候事情进展到哪里了?我们知道校园里的人,实验室里的人,在商业董事会会议上的人都在使用这些东西,因为人们做的研究发表在非常有影响力的期刊上,人们盲目地匿名地说,“是的,我在用这些东西。”你认为使用的规模有多大?

夏洛特-这很难说,但是作为健康人使用这些药物的一个迹象,剑桥大学学生报纸去年做了一项调查,他们采访了1000名学生,他们发现实际上有10%的学生承认使用药物来帮助他们学习。他们给出的理由是为了提高注意力,也为了使他们能够平衡工作和生活。

克里斯-我很喜欢!但我们把什么归为毒品呢?如果他们说“我一天喝15杯浓咖啡”,他们会回答“我在吸毒”吗?

夏洛特:嗯,对于在这个特殊情况下回答调查的人来说,我们只是在谈论真正的药物。但有趣的是你提到了咖啡因,因为实际上,咖啡因是一种温和的兴奋剂,很多人都用它来提高认知能力。它已经被证明可以改善睡眠不足的人的记忆力和注意力,所以它是一种促进清醒的药物,很多人都求助于它。

Chris -尽管有人对我说,你永远不清楚这是否只是人们从咖啡因剥夺的副作用中得到了缓解,让他们感觉好多了,他们的表现也提高了,我认为这可能就是我的情况,相比之下,在你的基线上有一些切实的改善。人们大概已经这么做了;他们让不使用咖啡因的人服用咖啡因,并看到了明显的改善。

夏洛特:是的。因此,人们对咖啡因等药物进行了双盲研究,尤其是对睡眠不足的人,它似乎有效果。因此,咖啡因的认知增强效果似乎与其促进清醒的特性有关。所以当你感到有点累的时候,咖啡因可能是最好的选择。但实际上,如果你表现得很好,影响可能没有睡眠不足那么大。

克里斯:咖啡因很常见,很多人都合法使用,我就是其中之一。那么人们非法使用的其他东西呢?什么样的药物属于这一类,能提高脑力?

夏洛特-嗯,还有其他药物最初是为患者群体开发的。所以,从我的角度来看,我对研究如何使用这些药物来帮助有认知障碍的病人很感兴趣。其他人也在使用这些药物,其中包括莫达非尼,也就是Provigil,它被证明可以改善健康人的认知能力。它最初是为治疗嗜睡症患者而开发的。所以,它有促进清醒的特性,最近也被许可用于轮班工作的睡眠障碍,所以对于那些因为疲劳而表现不佳的人。

Chris -所以当你服用这些药物时,你所做的研究,大概就是让人们接受脑部扫描让他们要么服用药物,要么服用安慰剂然后让他们进行某种认知锻炼的试验来比较大脑在这些条件下的表现。服用这些药物对神经系统有什么影响?它是如何实现这些有益效果的?我知道你说过它明显能让人清醒一点,但除此之外还有什么别的吗?

夏洛特:好吧,如果我以莫达非尼为例,我们在剑桥用莫达非尼做过认知测试,我们发现莫达非尼对剑桥的健康人群,高智商的健康年轻人,实际上在工作记忆和反应抑制方面都有改善。这是一种阻止自己对适当刺激做出自动反应的能力,这实际上是一种非常有用的认知技能。

克里斯-所以人们变得不那么容易分心?

夏洛特-是的,多少有点冲动。莫达非尼似乎通过几种不同的神经递质系统起作用。它不仅仅关注一个系统,很多人可能听说过多巴胺。它似乎与多巴胺转运体的结合非常弱,所以整个大脑都在增加。它以一种滋补的方式增加多巴胺,而不是多巴胺释放。这是多巴胺的弥漫性增加,似乎也会影响去甲肾上腺素谷氨酸系统。莫达非尼让人更警觉的方式是它帮助更多的感觉信息到达前额叶皮层这发生在你感觉很清醒的时候前额叶皮层是大脑的一个神经对高层次的认知非常重要,所以我们称之为执行功能。比如灵活的思考,计划和解决问题的能力,这些都是高层次的东西。

Chris -但让我震惊的是如果你服用这种药物并获得这些效果,如果它们是有益的,为什么你的大脑没有正常的这些通路和神经递质水平呢?如果从长远来看对你有好处,为什么要以这种方式增强它们呢?

夏洛特:好吧,实际上,我们每个人的大脑中都有不同水平的神经递质。每个人都有不同的水平,不同的水平对不同的事情有利,实际上,这些药物对不同的人的作用是不同的。这一点非常重要,需要记住。一种可能增强某人认知能力的药物实际上可能会损害另一个人的认知能力。所以,我说过前额皮质非常重要,实际上,前额皮质中有多巴胺,你想在那里有一个中等水平的多巴胺,让你发挥最佳功能。有些人的多巴胺水平天生就比其他人低,所以如果他们服用了一种改善多巴胺的药物,那么与前额叶皮层相关的功能就会变得更好,比如工作记忆。然而,如果你天生多巴胺水平很高,你是一个高功能的人,你的记忆力很好,那么实际上,服用莫达非尼这样的药物会让你在工作记忆任务中表现得更差。

克里斯:或者你可能认为你的表现更好了,大概是这样的,一些学生服用了这种药,它使他们清醒是因为其他神经递质的作用,在一方面有好处,但在另一方面却有坏处吗?

解决芬兰字谜的人夏洛特-可能是这样的。就像我说的,莫达非尼对几个不同的系统起作用。你可能会在某些方面看到好处,而在其他方面没有。实际上,人们服用的药物的量也会影响到这一点,比如,另一种药物,哌醋甲酯,它作用于多巴胺系统。当患有多动症的人服用这种药物时,他们的注意力或水平会随着剂量的增加而提高,但实际上,高剂量的人会变得更冲动。所以你要平衡这个和剂量这也取决于你个人的基因组成。

克里斯:那长期的影响呢,夏洛特?据推测,我们使用这些药物的时间还不够长,无法了解在工作场所使用这些药物的情况。这最终会对我的大脑造成什么影响?我的大脑会不会腐烂,因此我必须服用这些东西,才能正常工作?

夏洛特:是的,这是一个有趣的概念。目前很难知道因为我们发现很难获得伦理批准在健康人群中进行长期使用的研究,因为如果它是有害的,那么在你的研究中对人们这样做就不是很好。人们在标签外使用的所有药物,都已获得使用许可,并且在患者群体中安全使用,这是一方面。长期使用在网上购买的药物有一个问题,因为实际上,没有保证它们是安全的,实际上,大多数网站会在没有医生处方的情况下给你提供药物。

克里斯:学生们就是从那里学来的,对吗?

夏洛特:不同的研究得出了不同的结论,所以,是的,很多人确实从网上买了这些东西,你不需要医生的处方,这很令人担忧,因为你实际上不知道你买的是什么。还有一个问题是,人们把给自己开的药卖给别人,人们把给自己认知障碍的药给亲戚或朋友。

考试时抄笔记通常被视为作弊

43:00 -道德方面的改进

增强大脑功能的药物引发了一些有趣的伦理问题,随着我们对人体了解的增加,我们可能需要越来越多地解决这些问题。我们和……

道德方面的提升
与牛津大学上裕实践伦理学中心的Julian Savulescu教授合作

Sarah:这周我们要讨论的是可以增强大脑功能的药物,特别是所谓的智能药物,它可以给我们带来智力优势。事实上,我们可能会给自己一个这样的推动提出了一些有趣的伦理问题,我们可能需要解决越来越多的问题,因为我们对人体的了解增加。Julian Savulescu教授是牛津大学上弘实践伦理学中心的主任,他现在加入了我们。嗨,朱利安。

朱利安-你好。

萨拉:那么,如果我们谈论使用这种药物的伦理问题,首先,我们如何定义什么是正常状态,正常的认知状态,正常的智力?

(c) Jirah @ wikipedia' alt='Raven's Progressive Matrices Example' >Julian -是的。在统计上,异常被定义为任何低于平均值两个标准差以上的人。对于智商,我们有一个正态分布曲线两个标准差意味着大约2%的人被定义为智力障碍。所以,如果你的智商低于70,你就被认为有智力障碍。70以上是正常的。但这纯粹是我们为了寻找医学研究的资源,决定谁得到治疗而画的一条任意的线。就像之前的部分一样,你是否有资格服用莫达非尼作为一种药物治疗,这取决于你有多困,以及这是否被武断地定义为一种疾病。

萨拉:那么,这个问题对神经伦理学有什么影响呢?神经伦理学的领域是什么?

神经伦理学是对神经科学进步的伦理含义的研究,也是对伦理判断和道德判断的神经科学的研究,研究人们做出道德判断时大脑中发生的事情。但是关于这个问题,我认为伦理学可以提供一些重要的见解。首先,我们所拥有的区别对日常生活有着非常深远的意义。我认为在过去的几个月里,我遇到的最令人震惊的事情是在9月份,美国一名女子——我想她的名字是特蕾莎·路易斯——因谋杀在弗吉尼亚州被处决。现在弗吉尼亚州有一项法律规定,如果你有智力障碍,你不会被处决。你只能被判终身监禁。她的智商是72。如果是69岁,她就不会死。这个水平的3分智商差异没有功能上的意义。事实上,如果她服用了莫达非尼,当她做智商测试时,她的智商可能会从69上升到72。 So, where we draw these lines has profound legal significance. It also has profound ethical significance because it means that people who have an IQ above 70 won't be eligible for the use of cognitive enhancers for treatment of intellectual disability. Nonetheless, people in the band between 70 and 90 or 70 and 100, face enormous obstacles in everyday life. You need an IQ of 90 to complete a tax return in the US. That means that over 20% of normal people in the US lack the IQ necessary to complete their tax returns. So, when you look at the ethical consequences of the sorts of scientific distinctions that we make and the science that we're generating, they have profound impacts on people's lives.

Sarah:如果我们谈论增强认知能力和使用莫达非尼之类的药物会有什么道德问题?如果我们谈论的是那些非法使用这种药物的人,那其中有什么道德问题呢?

智商测试偏差Julian -我经常听到的争论是当学生们服用莫达非尼或其他认知增强剂时“这不是作弊吗?”我认为,从某种意义上说,如果一些人能获得药物,而另一些人不能,这是一种欺骗。但更重要的问题是,这些药物有多安全,风险和益处是什么?这不是我们倾向于关注的问题。我们倾向于说,这是增强正常功能,人类不应该增强。增强正常功能是不自然的。因此,我们试图做的是让人们深入了解一下实际的风险和收益是什么。

时人们在低端的好处是巨大的,因为我已经说过了,甚至顶端,如果你看看在前1%的人智商的乐队,顶端百分位,并把这些分为季度最低1%,最高1季度,人在前1/4的前1%生产约7倍专利作为普通人,和人民在底部的四分位数,前1%生产大约3倍的专利。所以即使你提高了前1%的人的表现,你仍然会在发明和可专利发明方面取得重大的社会进步。

如果你把整个智商曲线向右移动3个点,也就是3%,人们估计你会使美国的GDP增加1.5%,也就是1500亿美元的经济增长,并减少20%的福利领取。所以在社会层面上,这不仅仅是一个科学家在考试中表现更好的问题。这是一个至关重要的社会和经济正义问题。

考试作弊萨拉:那么,你认为大学应该对这类事情进行兴奋剂检测吗?还是像你说的那样,你认为这对社会的GDP有好处?

我认为现在这么说还为时过早而且我认为到目前为止整个讨论中真正不道德的问题是实际上不可能对使用认知增强剂的正常人进行适当的,长期的,大规模的研究因为我们有治疗和增强的区别。在研究中,据我所知,他们只给了正常人一两粒药。他们甚至不能研究那些每天都非法服用这种药物的人因为这涉及到给人们服用增强药物而我们的这种反增强文化阻碍了适当的科学研究,所以我们不知道大量正常人服用认知增强药物的长期不利影响是什么。我们需要这些信息,如果它们和咖啡因一样安全,那么我们很可能会像喝咖啡一样看待服用莫达非尼。事实上,从原则上讲,它没有理由不能比咖啡因更好地增强认知能力。

莎拉:好吧,这就对了。那里的未来很不确定。这是Julian Savulescu教授。他是牛津大学实用伦理学中心的主任。

当你停止服用增强认知能力的药物时会发生什么?

我们问夏洛特·豪斯登:

夏洛特:好吧,我对“拐杖”的理解是,它可能会让人上瘾,或者让人对它产生依赖。有一种担忧是,人们可能会在心理上依赖毒品,因为他们对自己失去信心,他们觉得自己需要一些额外的东西才能继续做得很好。此外,一项成像研究表明,莫达非尼与大脑伏隔核区域的多巴胺转运体结合较弱,而与该区域结合的其他药物实际上会使人上瘾。但由于它的结合力较弱,人们认为它的成瘾性很低,所以人们不会上瘾。但这仍然可能是一个风险因素,可能会影响一些人。就长期使用而言,如果你使用这些药物来帮助考试,之后会发生什么,正如我们已经讨论过的,我们还没有机会观察健康个体的长期使用情况。但也有可能,如果一个人在很长一段时间内大量服用这些药物,可能会在神经系统上产生一些变化,但很难说这将如何转化为行为。

第二人生的化身可以被思想控制吗?

我们向史密斯·蒙达萨德博士提问:

史密斯:是的。从我这周参加的神经科学会议来看,我认为在脑机接口方面已经取得了很多成功;这是将脑电波活动转化为数字形式,这样你就可以用你的脑电波活动来控制机器。所以,如果有人一直在研究这类问题. ...,我不会感到惊讶早在2008年,日本的研究人员就展示了一种设备,用户可以通过思考执行特定动作来控制第二人生中的化身。这项工作是由庆应义塾大学科学技术学院的助理教授Junichi Ushiba领导的。

大脑的卡通

我们能从大脑中下载/上传信息吗?

我们把这个问题交给了史密斯·蒙达萨德。

史密斯:我觉得这个有点难。我认为这带来了很多问题。谁控制你可以下载什么?你能从别人的大脑里下载东西吗?我认为我们离那还有一点远,但神经科学已经取得了很大的进步,所以如果它发生了,我不会感到惊讶……

像Adderrall和Provigil这样的药物真的不会让你睡眠不足吗?

我们问夏洛特·豪斯登:

夏洛特-这些药物的作用似乎是抵消白天过度嗜睡的影响。所以当你白天感到困倦时,它们会让前额叶皮层受到更多刺激,让你感觉更清醒。然而,睡眠已被证明对记忆重新巩固等过程至关重要,也就是学习和处理你白天遇到的事情。所以,虽然你在服用阿得拉和Provigil等兴奋剂时可能不会感到困倦,但实际上,你可能应该试着补觉。这不是答案。你不应该一直保持清醒,只是吸毒。

有证据表明圣约翰草对焦虑有效吗?

克里斯-我可以引用圣约翰草治疗重度抑郁症的随机对照试验的荟萃分析,它优于安慰剂,与传统抗抑郁药物相比同样有效,而且副作用更少。圣约翰草是一种让你情绪高涨的方法。所以它是一种天然的抗抑郁药。虽然他们说在安慰剂对照试验中,来自德语国家的试验倾向于报告更有利的结果。所以我想这个问题还没有定论。

海湾贝母(Agraulis vanillae)

54:52 -当毛毛虫化蛹时会发生什么?

毛毛虫化蛹后会发生什么?它是液化成某种蛋白质污泥,从头开始,还是长出翅膀?

毛毛虫化蛹后会发生什么?

我们向剑桥大学的克里斯·吉金斯提出了这个问题。好的,我是来自剑桥大学动物学系的Chris Jiggins。很明显,像蝴蝶这样的昆虫有两个不同的生命阶段,有非常不同的生态环境和非常不同的需求。所以当你从毛毛虫变成蝴蝶时,你需要很多不同的结构。因此,在蛹中,一些毛毛虫的结构被带到了成虫身上,而一些成虫的结构几乎是从零开始,在蛹中完全发育出来的。例如,翅膀对成虫来说是独一无二的,实际上,它们存在于毛毛虫体内,就像小团的组织,叫做想象盘。如果你知道往哪里看,你可以从毛毛虫身上挤出一小块组织,它将变成成年的翅膀。

所以在蛹中,一些组织的小块结构会长成翅膀,而其他的结构是由毛虫体内的结构发展而来的。比如,腿和触角;成虫的腿由毛虫腿底部的一小块组织和成虫的触角以类似的方式生长。其他结构,如中枢神经系统,从幼虫到成虫基本上都是维持不变的,但所有的连接都是重新连接的。所以很明显,像翅膀肌肉这样的东西在毛虫身上是不存在的,而在成虫身上则需要连接起来。有一些结构,比如马尔弗氏小管,它们与排泄有关,从幼虫进入成虫体内。

所以,就像大多数生物学一样,我认为它介于蛹中的污泥和仅仅长出翅膀之间。它实际上是保留了一些结构和开发了一些结构的混合体。

戴安娜:但是毛毛虫的碎片被丢弃了吗?

克里斯·J:所以,不需要的结构基本上被分解,蛋白质被重新利用来产生成体结构。所以很明显,与腿相关的肌肉在成年人身上完全被重建了。所以,是的,蛋白质污泥是一个不错的类比实际上是在某些方面发生的。

戴安娜——实际上,毛毛虫不会浪费任何东西,因为它的一些部分被保留了下来,而其他部分确实变成了糊状的蛋白质。你知道吗,有些蝶蛹能够在它们坚硬的外壳里发出声音,以吓跑捕食者!

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