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1、腦機(jī)接口新突破!軟質(zhì)腦干植入讓失聰者重獲清晰聽(tīng)力
過(guò)去幾十年,人工耳蝸?zhàn)鳛樽畛晒Φ纳窠?jīng)科技設(shè)備,幫助許多聽(tīng)障人士恢復(fù)聽(tīng)力。但對(duì)于耳蝸神經(jīng)嚴(yán)重?fù)p傷的患者,聽(tīng)覺(jué)腦干植入(ABI)是一種潛在替代方案。然而,現(xiàn)有ABI采用剛性植入體,難以與組織良好貼合,導(dǎo)致醫(yī)生通常需關(guān)閉大部分電極以避免副作用(如眩暈或面部抽搐),使得使用者僅能感知模糊聲音,言語(yǔ)識(shí)別能力有限。
近期,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)軟質(zhì)生物電子界面實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一款柔性薄膜ABI。該裝置將微米級(jí)鉑電極嵌入硅膠基質(zhì),形成厚度不足1毫米的可彎曲陣列。這種設(shè)計(jì)通過(guò)提升組織貼合度,有望減少非目標(biāo)神經(jīng)激活和副作用。
研究團(tuán)隊(duì)在聽(tīng)力正常的獼猴中進(jìn)行了系統(tǒng)性行為實(shí)驗(yàn)。通過(guò)訓(xùn)練動(dòng)物完成聽(tīng)覺(jué)辨別任務(wù),研究人員評(píng)估了電刺激與自然聽(tīng)覺(jué)的匹配程度。實(shí)驗(yàn)表明,獼猴對(duì)軟質(zhì)ABI刺激的反應(yīng)與真實(shí)聲音幾乎無(wú)異,且未出現(xiàn)面部抽搐等副作用,證明該技術(shù)的可行性和安全性。
此外,軟質(zhì)ABI的柔性微加工特性使其能適配不同解剖結(jié)構(gòu),未來(lái)可通過(guò)增加電極數(shù)量或優(yōu)化布局進(jìn)一步提升性能。當(dāng)前版本配備11個(gè)電極,未來(lái)可能大幅擴(kuò)展。
該研究發(fā)表于《自然-生物醫(yī)學(xué)工程》(Nature Biomedical Engineering)雜志。團(tuán)隊(duì)計(jì)劃與臨床機(jī)構(gòu)合作,在人類(lèi)ABI手術(shù)中進(jìn)行術(shù)中測(cè)試,驗(yàn)證其減少神經(jīng)誤激活的效果。這項(xiàng)技術(shù)為無(wú)法使用人工耳蝸的患者提供了新的希望,有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的聽(tīng)覺(jué)恢復(fù)。
2、歐洲馬鈴薯基因組解碼:基因庫(kù)有限但差異顯著
一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)成功解碼了多個(gè)歷史馬鈴薯品種的基因組,并開(kāi)發(fā)出高效分析數(shù)百個(gè)馬鈴薯基因組的新方法。
馬鈴薯是全球超過(guò)13億人口的主糧,但其育種進(jìn)展緩慢,部分流行品種甚至培育于數(shù)十年前。這一困境源于馬鈴薯基因組的復(fù)雜性——每個(gè)細(xì)胞含有四套基因組副本,遠(yuǎn)超普通作物的兩套,使得傳統(tǒng)雜交育種面臨巨大挑戰(zhàn)。
該研究由德國(guó)慕尼黑大學(xué)、馬克斯·普朗克植物育種研究所等機(jī)構(gòu)與中國(guó)西安交通大學(xué)的科學(xué)家合作完成。團(tuán)隊(duì)選取了18世紀(jì)以來(lái)的歷史品種進(jìn)行測(cè)序,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代歐洲馬鈴薯的遺傳多樣性極低,僅十個(gè)品種就覆蓋了約85%的遺傳變異。這一現(xiàn)象歸因于“瓶頸效應(yīng)”:馬鈴薯自16世紀(jì)從南美洲引入歐洲時(shí),適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體稀少,隨后又因病害(如1840年代導(dǎo)致愛(ài)爾蘭大饑荒的馬鈴薯晚疫病)進(jìn)一步縮減基因庫(kù)。
然而,研究也發(fā)現(xiàn),盡管基因庫(kù)狹窄,馬鈴薯單個(gè)染色體副本間的差異卻異常顯著,差異程度達(dá)到人類(lèi)的二十倍。這種變異可能源于馬鈴薯在南美洲馴化初期(約一萬(wàn)年前)的野生種雜交。
基于解碼結(jié)果,團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新方法,可快速比對(duì)歐盟約2000個(gè)注冊(cè)馬鈴薯品種的基因組數(shù)據(jù),大幅提升育種效率。該方法已在經(jīng)典品種“Russet Burbank”(1908年培育,至今仍是炸薯?xiàng)l主要原料)上驗(yàn)證成功。研究團(tuán)隊(duì)表示,基因組數(shù)據(jù)的完善將為傳統(tǒng)育種和基因編輯等新技術(shù)提供關(guān)鍵支持,推動(dòng)馬鈴薯育種的突破性進(jìn)展。
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1、健康老齡化不是夢(mèng)!哈佛最新研究揭示最佳飲食策略
美國(guó)哈佛大學(xué)陳曾熙公共衛(wèi)生學(xué)院、丹麥哥本哈根大學(xué)及加拿大蒙特利爾大學(xué)的聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn),以植物性食物為主、適量攝入健康動(dòng)物性食物并減少超加工食品的飲食模式,可顯著提高健康老齡化的概率。健康老齡化定義為70歲及以上時(shí)未患重大慢性疾病,且認(rèn)知、身體及心理健康狀態(tài)良好。
該研究追蹤了10.5萬(wàn)名39-69歲的參與者,歷時(shí)30年,分析了八種飲食模式的影響,包括替代健康飲食指數(shù)(AHEI)、降壓飲食法(DASH)、星球健康飲食指數(shù)(PHDI)等。這些飲食模式均強(qiáng)調(diào)水果、蔬菜、全谷物、堅(jiān)果和豆類(lèi)的攝入,部分包含適量魚(yú)類(lèi)和乳制品。
結(jié)果顯示,AHEI飲食表現(xiàn)最佳,其參與者在70歲和75歲時(shí)健康老齡化的概率分別比最低組高86%和2.2倍。PHDI飲食同樣表現(xiàn)優(yōu)異,注重植物性食物以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)。相反,超加工食品(如加工肉類(lèi)和含糖飲料)的高攝入會(huì)顯著降低健康老齡化概率。
研究人員指出,健康飲食模式可靈活調(diào)整以適應(yīng)個(gè)人需求,但總體應(yīng)以植物性食物為主,輔以適量健康動(dòng)物性食物。該研究為未來(lái)膳食指南的制定提供了重要依據(jù),但也存在局限性,如參與者均為醫(yī)療行業(yè)從業(yè)者,未來(lái)需在更廣泛人群中驗(yàn)證結(jié)論的普適性。
2、人類(lèi)文明的暗面:遠(yuǎn)古居所暴露人類(lèi)社會(huì)的貧富裂痕
考古證據(jù)表明,人類(lèi)居住歷史中很早就出現(xiàn)了社會(huì)不平等。在坦桑尼亞奧杜威峽谷發(fā)現(xiàn)的石質(zhì)結(jié)構(gòu)可能是約170萬(wàn)年前早期人類(lèi)建造的居所,但明確的永久性住房直到約2萬(wàn)年前才出現(xiàn)。從那時(shí)起,隨著定居社會(huì)的發(fā)展,住房遺跡不僅反映了人類(lèi)生活方式的演變,也揭示了日益加劇的社會(huì)不平等。
在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)的一期特刊中,來(lái)自全球的學(xué)者利用一個(gè)包含5.5萬(wàn)條住房面積數(shù)據(jù)的考古數(shù)據(jù)庫(kù),分析了住房規(guī)模與不平等的關(guān)系。該數(shù)據(jù)庫(kù)由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的“全球不平等動(dòng)態(tài)(GINI)項(xiàng)目”建立,涵蓋從意大利龐貝古城到歐亞非及美洲的眾多遺址,時(shí)間跨度從約1.2萬(wàn)年前至工業(yè)革命前夕。
研究發(fā)現(xiàn),住房面積的差異與財(cái)富不平等密切相關(guān)。在前工業(yè)社會(huì)中,住宅大小的變化可以保守估計(jì)當(dāng)時(shí)的財(cái)富差距。特刊中的研究還探討了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與不平等的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)極端不平等往往出現(xiàn)在土地成為稀缺資源并被壟斷的社會(huì)中。然而,部分社會(huì)通過(guò)治理實(shí)踐避免了不平等的惡化,表明制度安排對(duì)經(jīng)濟(jì)公平具有重要影響。
該研究強(qiáng)調(diào),促進(jìn)公平發(fā)展的關(guān)鍵在于制定政策,減少當(dāng)前家庭生產(chǎn)力與未來(lái)增長(zhǎng)之間的不平衡。考古記錄不僅揭示了不平等的歷史根源,也為現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)差距提供了借鑒。(劉春)