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人类的大脑在睡眠时更容易记忆
 

  早期的研究显示,新的记忆是被存储在大脑中一块被称为“海马”的区域(hippocampus),目前普遍认同海马区的重要作 用是将经历的事件形成新的记忆(情景记忆或自传性记忆)。这些信息经过加工成为大脑的永久存储记忆。不过在人清醒的状态下,这种新形成的记忆往往比较“脆 弱”。例如一个人在刚记忆完一段文字后不久,让他再去记忆第二段文字,这可能会让他难以对第一段文字有一个深刻的记忆。
 

  德国吕贝克大学(University of Lubeck)的比约恩-拉什(Bjorn Rasch)博士和三位同事认为同样的记忆过程在睡眠时也在发生着,于是他们设计了一项实验来证明这个想法。24名志愿者被要求记忆一组15张的卡片,卡 片上是一些动物和日常物品的图片。
 

  研究人员在志愿者记忆卡片的期间会对他们释放一些不太好闻的气味。40分钟之后,有一半的志愿者被要求开始记忆另外一组稍有不同的卡片,在这组 志愿者开始学习第二组卡片的同时,他们仍然会闻到相同的难闻气味,这旨在让他们能对第一组记忆有所回忆。而另外12名志愿者在保持闻到难闻气味的环境下, 短时间“打盹”后再开始新一组卡片的记忆。最终所有的志愿者都被测试对第一组卡片进行回忆,结果表明,经过睡眠的志愿者组85%的记忆率要明显高于另一组 60%的记忆率。
 

  对此,项目负责人苏珊-迪克曼(Susanne Diekelmann)博士表示,在清醒和睡眠两种状态下,记忆的效果有着明显的不同。基于脑成像数据显示,在睡眠的最初几分钟,事件就已经开始由“海马 区”向大脑的新皮层进行转移。只需要40分钟的睡眠,一些记忆就已经“下载和存储”到大脑中,而不容易被新接收的记忆信息所扰乱。
 

  据科学网(kexue.com)了解,目前该项研究结果已经发表在新一期的《自然—神经科学》(Nature Neuroscience)期刊中。

  (大平)

发表在栏目: 科学

  科学网(kexue.com)讯 北京时间1月27日消息,科学家们相信,要想有效的对学习的知识进行记忆,最好的方法是睡觉。对于那些忙碌复习备考的学生和总觉得自己记忆力不好的人来讲,这无疑是一个令人愉快的消息。德国的研究人员发现,人类的大脑在睡眠时,要比清醒的时候更容易记住最近的记忆内容。


人类的大脑在睡眠时更容易记忆

  据国外媒体报道,早期的研究显示,新的记忆是被存储在大脑中一块被称为“海马”的区域(hippocampus),目前普遍认同海马区的重要作用是将经历的事件形成新的记忆(情景记忆或自传性记忆)。这些信息经过加工成为大脑的永久存储记忆。不过在人清醒的状态下,这种新形成的记忆往往比较“脆弱”。例如一个人在刚记忆完一段文字后不久,让他再去记忆第二段文字,这可能会让他难以对第一段文字有一个深刻的记忆。

  德国吕贝克大学(University of Lubeck)的比约恩-拉什(Bjorn Rasch)博士和三位同事认为同样的记忆过程在睡眠时也在发生着,于是他们设计了一项实验来证明这个想法。24名志愿者被要求记忆一组15张的卡片,卡片上是一些动物和日常物品的图片。

  研究人员在志愿者记忆卡片的期间会对他们释放一些不太好闻的气味。40分钟之后,有一半的志愿者被要求开始记忆另外一组稍有不同的卡片,在这组志愿者开始学习第二组卡片的同时,他们仍然会闻到相同的难闻气味,这旨在让他们能对第一组记忆有所回忆。而另外12名志愿者在保持闻到难闻气味的环境下,短时间“打盹”后再开始新一组卡片的记忆。最终所有的志愿者都被测试对第一组卡片进行回忆,结果表明,经过睡眠的志愿者组85%的记忆率要明显高于另一组60%的记忆率。

  对此,项目负责人苏珊-迪克曼(Susanne Diekelmann)博士表示,在清醒和睡眠两种状态下,记忆的效果有着明显的不同。基于脑成像数据显示,在睡眠的最初几分钟,事件就已经开始由“海马区”向大脑的新皮层进行转移。只需要40分钟的睡眠,一些记忆就已经“下载和存储”到大脑中,而不容易被新接收的记忆信息所扰乱。

  据科学网(kexue.com)了解,目前该项研究结果已经发表在新一期的《自然—神经科学》(Nature Neuroscience)期刊中。

  (科学网-kexue.com 大平)

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  鲸和其他所有陆生动物的共同祖先是一种状如蜥蜴的扁头四足动物,在约3.6亿年前从海中拖着身体来到泥泞的岸边。它的后裔逐渐改善了自己的原始肺部机能,鳍变成了腿,又粗枝大叶地调整了下颚关节,以听取空气里而不是水里的声音。事实证明,哺乳动物是所有陆生动物中最成功的种类之一,到6000万年前它们已统治了地球。鲸属于极少数来了个进化大掉头的哺乳动物,它把适应陆地生活的身体又做了翻新,使之能在水下感知、进食、行动和交配。

  这一巨大的转型是怎样完成的,就连最优秀的科学家都曾摸不着头脑。查尔斯· 达尔文意识到,这个难题是他的自然选择理论面临的最大挑战之一,于是,他在《物种起源》的第一版中便试图对鲸的来历做出解释。他指出,早就有人注意到,黑熊能张着嘴巴在湖面游好几个小时,吞食水上的浮游昆虫。“我认为,如果有一种熊,在自然选择的作用下,身体构造和习性越来越往水生方向转变,嘴也越变越大,这种转变应该没什么困难。”然后达尔文做出结论,“长此以往,它便能变成像鲸一样的庞然巨兽。”然而,这样的图景却引来一片响亮而欢快的嘲讽之声,达尔文不得不在后继的版本中删除了这部分文字。

  过了差不多100年,20世纪杰出的古生物学家乔治· 盖洛德· 辛普森,还是没能在他那棵其他环节都井然有序的哺乳动物进化树上给鲸类找个合理的位置。“总的来说,鲸是最奇特、最脱离常轨的哺乳动物了,”他恼恨地说,“在‘自然阶梯’里没有合适的位置。你可以把它们想象成从相邻的任何动物门类朝不同维度延伸出去的结果。”

  反进化论者认为,既然科学解释不了鲸的转变历程,那么,这种转变说不定根本就没发生过。他们论述道,开始适应水中生活的陆生动物,很快就会变成外形不伦不类的东西;倘若鲸类确然曾经历过这一巨大的转变,那么能证明该过程的化石在哪里?“鲸和陆生哺乳动物的解剖学差异是如此之大,所以,在鲸出现之前,必然曾有无数的过渡物种在远古的海洋里游弋。”1989年首次出版的通俗神创论教科书《熊猫与人类》的作者写道,“可到目前为止都还没有找到过这些过渡形式。”

  20 世纪70年代中期,菲利普· 金格里奇无意中接下了这桩挑战。在耶鲁大学获得博士学位后,他先到怀俄明州的克拉克斯河流域进行挖掘考察,那里记录着哺乳动物在始新世初期——即恐龙灭绝1000万年后——的飞速兴起。1975年,他为了跟踪哺乳动物自亚洲到北美的迁徙途径,到巴基斯坦的旁遮普省及西北边境省(现名开伯尔-普赫图赫瓦省)对中始新世的岩层进行考察。他失望地发现,自己选择的目标——5000万年前的沉积带并不是干燥的陆地,而是古地中海东边缘的海床。1977年,他的研究小组发现了一些盆骨,大家开玩笑把它们归为“走路鲸”——这是个荒唐的概念。那时候已知最好的鲸类化石被认为是跟现代鲸相似:有着成熟的水下听觉机制,强有力的尾巴和宽阔的尾叶,体外没有后肢。

  时间来到1979年,在巴基斯坦的一名科考队员找到了一颗头骨,大小跟狼差不多。但跟狼头完全不一样的是,顶部和两侧的骨头呈帆型,以稳固强健的下巴和颈部肌肉。更奇怪的是,它的脑容量比一颗核桃大不了多少。那个月,金格里奇又在印度的勒克瑙和加尔各答的博物馆偶然看到一些古鲸标本。“那时,我开始明白那小脑壳究竟是怎么回事了,因为早期的鲸头骨大,脑髓却相对较小,”金格里奇回忆说,“我开始猜想这种没多少脑子的生物是一种非常早期的鲸。”

  等金格里奇回到密歇根大学的实验室,把头骨从坚硬的红石头里剥了出来,他发现头骨基座的位置有一枚葡萄大小的硬实骨块,这叫“听泡”,上面还有S型的骨冠,这是鲸的两大解剖特征,是用来帮它们在水下听声音的。可是,这颗头骨上缺少现代鲸水下定向听觉的其他几种适应特征。他的结论是,头骨的原主大概是半水生的,花大量时间待在浅水里,但要回到陆地上栖息和繁殖。

  发现这种已知最原始的鲸(金格里奇叫它“巴基鲸”)之后,他开始用一种全新的眼光看待鲸。“我开始越来越多地思考鲸类完成的巨大环境转型,”他回忆道,“这种动物一开始是陆生,后来却脱离了地面。从那时起,我便着迷地搜寻着鲸从陆地回到海洋这一大飞跃中的各种形态了。我想把它们全找出来。”

  80年代,金格里奇把注意力转向了鲸之谷。他跟同为古生物学家的妻子B · 霍利· 史密斯,还有密歇根的同事威廉· 桑德斯一起,开始在比发掘出巴基鲸的海床年轻1000多万年的岩层里寻找鲸类遗骸。后来三人挖掘到了完全水生的龙王鲸,还有个头较小、5米来长的矛齿鲸的部分骨骸。这些鲸种有着硕大的密实听泡和其他水下听觉适应特征,有流线型的长长身躯,拉长的脊柱,还有能大力纵向划水,推动身体在水下前进的强壮尾巴。鲸之谷里到处都是它们的骨骸。“在鲸之谷没待多久,就觉得自己到处都能看到鲸,”史密斯说,“再过一阵子,会意识到真是这样。我们很快就明白,要把所有鲸化石都收集起来是不可能的,所以我们开始把它们在地图上的位置标注出来,只挖掘最有研究价值的样本。”

  直到1989年,研究小组才几乎是歪打正着地发现了鲸与其陆生祖先之间的联系。考察快结束的时候,金格里奇正在研究一副龙王鲸的骨架,他找到了已知的第一枚鲸类膝盖骨,与之相连的腿骨位置比他预想的更接近脊柱尾端。这下他们知道到哪里去找腿了,便把以前标注过位置的化石遗址全部重新探查了一遍,很快找到了一根大腿骨、一块胫骨和腓骨,以及构成脚和脚踝的一簇骨块。最后一天,史密斯发现了一副完整纤细的脚趾,约2.5厘米长。看到这些小小的骨头,令她热泪盈眶。“知道这些体型巨大、完全水生的动物仍然有着功能性的腿、脚和脚趾,意识到这对鲸的进化意味着什么,真让人情不自禁。”她回忆说。

  尽管这样的腿不能在陆地上支撑龙王鲸的体重,但尚未完全退化。它们表面附有强健的肌肉,还有运作自如的踝关节,膝盖部位也有复杂的锁定机制。金格里奇推测,它们或许是在交配期间起刺激或导向作用的。“龙王鲸的身体像蛇一样,长长的,下半身离脑袋太远,要控制那儿的动作肯定很困难。”他说。

  不管龙王鲸的小短腿到底是干嘛用的,它们证实了鲸的祖先的确曾经在陆地上行走过、小跑过、疾驰过。但这些祖先的身份仍不明朗。古鲸的某些骨骼特征,尤其是它们庞大的三角颊牙,跟中爪兽(始新世的一种有蹄食肉动物)很像。20世纪50年代,免疫学家发现鲸血液里的特征,显示它属于偶蹄目的一支后裔。偶蹄目包括猪、鹿及其他蹄子为偶数的哺乳动物。到了90年代,分子生物学家研究了鲸类动物的遗传密码,他们的结论是:与鲸亲缘最近的现存动物正是有蹄动物中的一种——河马。

  与其在现存动物间进行分子结构比较,金格里奇和其他许多古生物学家更信任骨骼化石这实实在在的证据。他们相信鲸是中爪兽的后裔,但为了检验这一理论,金格里奇需要找到一块特定的骨头。踝骨是偶蹄类动物骨骼的最突出特征,因为它呈异常的双滑轮形,骨头的顶部和底部都有轮廓分明的凹槽,就像拉绳子用的滑轮上的凹槽一样。较之其他四足动物的单滑轮形状,偶蹄类动物靠着双滑轮形的踝骨具备了更好的跳跃力和灵活性。(当然,现在的鲸没什么参考价值,因为它们根本就没有踝骨。)

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周五, 14 1月 2011 11:24

美東北暴雪 紐約機場停滯

美國東北部地區開始第二輪暴風雪,紐約三個主要機場,超過一千七百班航機取消,另外多班機延誤。其中紐約甘迺迪國際機場,積雪達十多厘米。因首次暴風雪被指除雪不力的紐約市長彭博,對今次降雪不敢再掉以輕心。

        彭博平反除雪不力

        彭博一度宣佈全市進入「氣象緊急狀態」,提醒市民不要開車,紐約市更出動大批剷雪車嚴陣以待。由於除雪工作準備充足,今次降雪並未對紐約交通造成太大影響,全市公立學校全部照常上課。彭博稱市政府生部門已吸取教訓,對今次除雪工作表示滿意。

        另外,在馬薩諸塞州,大雪壓毀供電設施,七萬個家庭無電力供應。康涅狄格州部份地區降雪量更超過六十厘米,多個州分早前已呼籲商店關門,學校亦都要停課。

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