【美麗佳人時尚電子報】不僅告訴你最新流行服飾與美容訊息,更要讓女人看見自己,發現世界!! 【文學點心屋】歡迎父母、老師鼓勵小朋友投稿,不管作文練習或心情日記都歡迎,讓小朋友有創作的成就感!
無法正常瀏覽圖片,請按這裡看說明   無法正常瀏覽內容,請按這裡線上閱讀
新聞  專題  理財  追星  社群  Blog  哇新聞  電子書  
2014/05/17  |  第267期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份 
編輯推薦 大腦基因地圖
傻雞不笨
名家專欄 販賣巨量資料出賣你
科學人新聞 樹獺懶散有理
大腦基因地圖
撰文/雷因(Ed Lein)、霍瑞里茲(Mike Hawrykycz)

翻譯/謝伯讓


基因在大腦中的活動分佈地圖,顯示出人類和老鼠的巨大差異,並挑戰眾人深信已久的大腦皮質功能理論。

當你閱讀這些文字時,你的眼睛掃過頁面、擷取影像,而大腦則賦予其意義。同時,你的心臟不斷收縮舒張、橫膈膜也不斷起伏調節呼吸,另外,背部肌肉則透過收縮幫助你維持姿勢,還有數千項有意識及無意識的活動同時在進行,這一切都是腦中大約860億個神經細胞以及支持細胞協同完成。對我們神經科學家來說,即使是閱讀雜誌這種看似簡單的活動,都是很令人感到不可思議的大腦成就。同樣地,科學中最難解的其中一個問題也是如此:我們至今仍無法完全解釋人腦如何思考,以及猴子為什麼無法像我們一樣進行推理。

神經科學家努力研究人腦已經超過一個世紀,但是我們有時仍覺得自己是剛登上新大陸的探險家。最先到達的人,繪出了大陸的輪廓。20世紀初,德國科學家布洛德曼(Korbinian Brodmann)把人腦切片放在顯微鏡下並檢視大腦皮質,他把皮質根據位置和染色後看到的細胞形態區分成數十個區域。

一開始科學家認為,每個含有某些特殊形態神經細胞的區域皆負責特定功能。有些科學家不認同這種依區域劃分功能的看法,但是最近這種區域模型再度流行起來,原因在於新工具的出現,特別是功能性磁共振造影(fMRI),這種方法可以記錄人們在閱讀、做夢或甚至是說謊時哪些腦區會活化。研究人員一直利用這項技術建構大腦「地圖」,透過此技術把觀察到的大腦生理狀態與表現出的行為連結起來。

新一派的想法認為大腦並非如此嚴格分工,比較像是一套非正式的社交網絡。根據這種看法,一個神經細胞的活動表現主要是取決於它和其他神經細胞的連結,而不是決定於它的位置。此外,一個腦區的功能也會受到過去經驗和當下環境的影響。如果這個想法正確,我們應該可以看到不同腦區出現重疊的功能。這個假說並不容易測試,大腦迴路並不好追蹤,而且大腦中神經細胞之間的突觸連結約有100兆個。不過,有許多計畫正在研發新的技術以測試此假說。

從基因組看大腦

2003年,「人類基因組計畫」公佈了人類DNA序列,我們在美國艾倫腦科學研究所的同事看到了一個可能解開上述爭議的契機,我們可以從全新的面向來檢視人腦:利用剛定序出的兩萬個人類基因以及進展快速的基因篩選系統。我們明白,當遺傳學和傳統神經科學的工具一起使用時,就可以深入無人探索過的疆域:繪製出一張地圖,指出大腦任何一處有哪些基因活化與休眠。我們認為,這張地圖將顯示出在不同腦區中各基因的表現與組合會有不同形態,例如負責聽覺、觸覺、運動及理解的腦區基因的表現形態都會各有不同。

我們的目標就是繪製出三維的圖譜,標示出每個基因在各個腦區中的表現狀況,研究對象包括人類以及用來對照的小鼠(現在又增加了猴子),此計畫花了將近10年才達成。這樣的地圖,提供了可稱做是「正常」(或者至少可稱做典型)的無價參考資訊,功能就像是人類基因組計畫中的基因序列一樣。我們認為這些圖譜可以加速神經科學與研發製藥的進程,同時也可以讓研究人員盡情滿足對人類心靈結構的好奇心。

這些關於人類與齧齒類大腦內部運作機制的新觀點,已經引領出一些驚人的成果。其中的一大發現是,雖然每個人都是獨特的,但大家腦中的基因活化形態卻是大同小異。換言之,雖然每個人都不同,但大腦有著相同的基因地理分佈。此外,在單一個體中,我們很訝異沒有在左腦和右腦間發現明顯的基因表現變化。還有,雖然小鼠在大多數的神經科學研究和初期藥物試驗中都被用來當做是人類的替代實驗生物,但新發現的結果卻明顯地告訴我們,從基因的層次上來看,人類並不能只是簡單地被當成大型的小鼠。這個發現讓大家開始質疑,是否還能把小鼠當成是了解人類神經生物機制的模型。

more

傻雞不笨
撰文/史密斯(Carolynn“K-lynn”L. Smith)、傑林斯基(Sarah L. Zielinski)

翻譯/林慧珍


呆呆笨笨、動作滑稽又聒噪,這是多數人對雞的既定印象,事實上,牠們的一舉一動和叫聲都在傳達著:「不要小看我!」

在動物界中,有些動物就是比較聰明,尤其是鳥類,能展現出人們過去以為只有人類才懂的許多卓越技能:喜鵲能認出鏡子當中的自己;新喀里多尼亞烏鴉會向老鳥學習製造工具;非洲灰鸚鵡會數數、把不同顏色和形狀的物體加以分類,並學會了解人類的語言;有一隻名為「雪球」的葵花鳳頭鸚鵡還會跟著節奏跳舞。

很少有人想到雞也是一種聰明的鳥類。不過近年來科學家已經知道雞可能奸詐狡猾,具備的溝通能力不輸某些靈長類,而且會使用複雜的訊息傳達意圖。雞做決定時會斟酌先前的經驗和對情勢的了解,牠能解決複雜的問題,也會同情處於危險的個體。

我們對雞的心智有了新的認識,有些過去認為只有靈長類才有的複雜認知能力,在動物界中可能比以往想像的還普遍。這些研究也點出商業養雞場對待雞的人道問題:既然知道雞具有這些認知特性,就不能不考量到人們為了大量生產便宜的雞蛋和雞肉,而使雞蒙受許多痛苦。

雞叫聲有所本

研究人員花了近百年才了解雞的大腦運作方式,最早的研究始於1920年代,挪威生物學家史德魯普-艾布證明,雞群有一種稱為「啄食順序」的支配系統,只要有雞膽敢僭越,階級較高的雞就會狠狠啄咬這些階級較低的雞,以強化領導地位。

經過幾十年,雞的心智研究才有另一項重大突破。兩位已故的前加州大學洛杉磯分校教授柯里亞斯夫婦把鳥類的叫聲加以分類,並證明雞能發出大約24種叫聲,其中許多種叫聲似乎與某些事件有關。例如,當遇到來自上空的威脅,像是飛來一隻飢餓的老鷹,這些雞會伏低身子並發出一種小聲的高音「咿」。多數人印象中的咯咯叫,其實是雞遇到地面掠食者時發出的聲音。發現食物時,公雞會發出一連串興奮的「噠、噠」聲,尤其是一旁有隻正在評量牠的母雞時。

這些早期研究結果顯示,雞的大腦雖然只有核桃般大小,但運作機制恐怕超乎人們想像。牠們的叫聲似乎是種暗號,傳達著某些特定的訊息,目的在於引起旁觀者的反應。然而要把這些叫聲、動作與背後真正的用意加以聯結,十分困難,直到1990年代,科技的發展才讓研究人員得以更嚴謹測試他們的假設。當時,澳洲麥夸利大學的艾萬斯等人開始使用數位錄音設備與高畫質電視,在控制條件下測試各種雞叫聲的功能。他們在待測雞籠周圍裝設多台電視以改變雞面臨的情境,例如同伴、競爭對手、掠食者等,基本上就是為這些雞創造了一個虛擬實境,然後記錄牠們如何回應各種狀況:老鷹從頭上飛過、狐狸從旁跑過或其他公雞發出一連串「噠、噠」聲。

more

 
販賣巨量資料出賣你
撰文/克勞福(Kate Crawford)

翻譯/王怡文


用手機搜尋可用網路時,巨量資料銷售商已經準備出售你的日常行進路線。

現在,許多人都預料到自己的網路行為會被記錄與分析,但仍認為日常生活不至於如此。資料銷售業可不這麼想。對他們來說,連人們在街上的行蹤,都是屬於可合法收集、分類與利用的資料。數位與現實世界變得難以區隔,這不只關係著隱私疑慮,也使得道德與權力分配等問題更加嚴重。

《華爾街日報》最近刊登了一篇文章,報導Turnstyle這家公司在加拿大多倫多市區內的商家安裝了數百個感測器,蒐集智慧型手機搜尋Wi-Fi網路時發出的訊號,用這些訊號來辨識個別手機,追蹤它們在大街小巷、從咖啡店到電影院、在公司與住家之間的移動情形。手機主人不必連上任何Wi-Fi網路就能被追蹤;大部份手機用戶對整個過程一無所知。Turnstyle把資料匿名化、做成報告賣給商家,幫助商家「了解顧客」,提供更適合的產品與服務。

公、私部門目前正大力鼓吹不受限制蒐集網路資料,以追求最佳的社會安全和商業機會。然而這股趨勢可能會帶來令人不悅的後果。OfficeMax公司有一位顧客最近收到該公司的一封信,在他的名字後面寫著「女兒車禍身亡」幾個字。他並沒有把這件事告訴OfficeMax。該公司表示這個失誤是「向其他公司購買郵件名單」造成的。

顯然這是個粗心過失,但發人深省。為什麼OfficeMax一開始要追查顧客孩子的死因?如果基於互信立場,企業應該對顧客的資料設下哪些限制(如果有的話)?OfficeMax沒有說明為何購買那個郵件名單,以及郵件名單內有多少個人資料。但我們知道資料銷售商賣給企業的資訊五花八門,例如,世界隱私論壇的執行董事狄克遜去年12月在美國參議院的聽證會上說,這些資料包括「警官的住址、遭受強暴的受害者……、遺傳性疾病患者,以及可能罹患酒癮、癌症和愛滋病的人。」

more

 
樹獺懶散有理
撰文/納維爾(Rachel Nuwer)

翻譯/張薰文


樹獺背部絨毛是微生物的大本營,科學家可望從中發現新藥。

科學家經常在意想不到之處發現許多疾病的治療方法。數年前,微生物學家希金巴坦(Sarah Higginbotham)和一位生態學的同事討論她要如何尋找具生物活性的生物,也就是會分泌物質抑制其他有機體生長的微生物。希金巴坦說:「當我告訴他,我想找一個很多生物一起生長的地方,他說:『樹獺會是你要找的完美對象。』」

以樹獺進行微生物研究,如同中了樂透,因為牠們不常移動、移動時也相當緩慢,而且牠們皮毛上極其細微的溝槽是藻類、黴菌、細菌、蟑螂和毛毛蟲完美的溫床。

同事的建議激發了希金巴坦對樹獺的興趣,她短暫參訪巴拿馬的史密森尼熱帶研究所時,採集了九隻三趾樹獺(中美洲和南美洲最著名的定棲性樹棲哺乳類)的毛髮樣本。在這些樣本中,她發現了28種黴菌,其中幾種可能是新品種(可由化學檢驗確認)。希金巴坦目前任職於英國女王大學,她和同事發表在《科學公共圖書館總刊》的文章指出,他們發現幾種具有抗病生物活性的黴菌,包括能夠對抗會導致瘧疾和南美錐蟲病的寄生蟲,以及對抗一種乳癌細胞株和一些有害細菌。整體而言,他們在樹獺的皮毛中發現20幾種可能產生新藥的線索。

more

 
免費電子報 | 著作權聲明 | 隱私權聲明 | 聯絡我們
udnfamily : news | video | money | stars | paper | reading | mobile | data | city | blog | job