最古老的企鵝聚居地

有"海洋之舟"美稱的企鵝是一種最古老的游禽，它們很可能在幾千萬年前就已經(jīng)在南極安家落戶。末次冰消期以來，南極各地?zé)o冰區(qū)逐漸出露，為阿德雷企鵝繁殖地在環(huán)南極的擴張?zhí)峁┝擞欣麠l件。然而各地有關(guān)企鵝存在的地質(zhì)記錄大多無法銜接當?shù)氐谋涗?，對于冰消期之后企鵝登陸過程的認識仍存在空白。近期，研究者利用東南極西福爾丘陵長半島地區(qū)湖泊沉積柱中的生物標型元素等指標，識別了距今15600年的冰消期沉積層和距今14600年以來的企鵝糞土沉積層。結(jié)果表明，當?shù)仄簌Z在冰蓋消退后1000年前后陸續(xù)遷入，并在之后呈現(xiàn)大致持續(xù)增長的趨勢，冰期-間冰期轉(zhuǎn)換過程中冰退是企鵝數(shù)量增加和棲息地擴張的一個主要驅(qū)動因素。這一成果對兩極地區(qū)海鳥繁殖地歷史演變、末次冰消期企鵝避難所位置鎖定、企鵝向南極大陸周邊遷徙過程和規(guī)律等研究具有重要意義。該研究同時證明了末次冰消期在該地區(qū)的冰退時間大約是距今15600年。（Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology 2018，490：629-639）

蝙蝠為何攜帶病毒卻不生病

蝙蝠可以攜帶埃博拉病毒和SARS冠狀病毒等多種病毒，但它們并不會因此而染病。近期，一項最新研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠體內(nèi)一個被稱為"干擾素基因刺激蛋白——干擾素"的抗病毒免疫通道受到抑制，使蝙蝠剛好能夠抵御疾病，卻不引發(fā)強烈的免疫反應(yīng)。原因是蝙蝠體內(nèi)一個抗病毒免疫通道受到抑制。這一通道被削弱卻并未失去功能，表明蝙蝠可以對防御病毒的水平進行微調(diào)，有效卻不過分地對病毒產(chǎn)生免疫反應(yīng)。雖然免疫反應(yīng)有助身體抵御病毒等病原體，但對某種病毒的過度免疫反應(yīng)可導(dǎo)致人類及其他哺乳動物發(fā)生嚴重的疾病，例如人體中被激活的"干擾素基因刺激蛋白"通道與嚴重的自身免疫性疾病有關(guān)。從長遠來看，蝙蝠攜帶病毒而不患病，有望讓人類從中學(xué)習(xí)如何對抗病毒。（Cell Host&Microbe 2018，23：1-5）

采獵者鼻子"靈"

提到為顏色命名，大部分人都覺很容易，但一說起氣味，想找到合適的詞就很難了。但一個例外是在馬來半島的采集狩獵者——賈海人。之前有研究表明，對他們來說，氣味和顏色一樣簡單。近期，研究者以兩群生活在馬來半島熱帶雨林中的人，以狩獵采集為生的塞馬克貝里人和以園藝種植貿(mào)易為生的塞梅萊人為研究對象開展了一項研究。他們招募了20名塞馬克貝里人和21名塞梅萊人，觀測他們對色彩和氣味的表述能力?？茖W(xué)家選用了桔子、皮革、肉桂、薄荷、香蕉、檸檬、甘草、松節(jié)油、大蒜、咖啡、蘋果、丁香、菠蘿、玫瑰、茴香和魚類共16種氣味。而在顏色方面，研究者選取了80個孟塞爾色片，于4個不同亮度呈現(xiàn)20個等距色調(diào)。受試者只需回答：這是什么味道？或者這是什么顏色？結(jié)果很明顯，狩獵采集者塞馬克貝里人就像賈海人一樣，在這些測試中能輕松地表述氣味和顏色。另一方面，非狩獵采集者塞梅萊人則表現(xiàn)得像講英語的人那樣，氣味讓他們很難形容。研究結(jié)果表明，氣味相對于其他感官輸入的重要性的降低是文化適應(yīng)的最新結(jié)果。這挑戰(zhàn)了一種觀點，即神經(jīng)體系結(jié)構(gòu)的差異是導(dǎo)致嗅覺差異的基礎(chǔ)，這里表明文化差異可能扮演更重要的角色。（Current Biology 2018，28：409-413.e2）

"暗物質(zhì)"DNA影響大腦發(fā)育

基因組中沒有明顯功能的纏繞在一起的DNA長鏈常被稱為"暗物質(zhì)"片段，它們的存在長期困擾著科學(xué)家。編碼蛋白質(zhì)的基因通常擁有相對較少的突變，因為如果這些改變干擾了相應(yīng)的蛋白質(zhì)，并且動物在繁殖前死去，那么突變的基因就不會被傳給后代。基于該邏輯，一些基因組學(xué)家懷疑自然選擇能以類似方式清除超保守區(qū)域的突變。他們認為，即便這些序列沒有編碼蛋白質(zhì)，它們的功能肯定也非常重要。2007年一個團隊報告稱敲除了小鼠體內(nèi)的4個超保守元素，并且發(fā)現(xiàn)這些動物看起來很好且能正常繁殖。研究者基因編輯工具重新審視了該問題。他們分別或者以各種組合的形式刪除了小鼠體內(nèi)的4個超保守元素。這些元素所在的DNA區(qū)域同時含有在大腦發(fā)育中起重要作用的基因。小鼠看上去也很好。不過，當研究人員分解這些嚙齒類動物的大腦時，他們發(fā)現(xiàn)了異?，F(xiàn)象。缺少特定序列的小鼠擁有數(shù)量極少的同阿爾茨海默氏癥發(fā)病相關(guān)的大腦細胞。另一種超保守元素被刪掉的小鼠在涉及記憶形成和癲癇的部分前腦區(qū)域出現(xiàn)異常情況。這就是說，由此導(dǎo)致的認知缺陷可能危及野外小鼠。因此，這些超保守區(qū)域的差異不會在整個種群擴散，因為遭受折磨的個體繁衍后代的成功率更低。進一步的研究將探尋患有阿爾茨海默氏癥、失智癥、癲癇或者換其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人，是否在這些曾被忽視的非編碼序列中出現(xiàn)突變。（Cell 2018，172：491-499.e15）

記憶提取的新機制

記憶有編碼、儲存和提取三個過程。神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的未來終極目標之一是揭示記憶儲存和提取的神經(jīng)機制。目前，記憶編碼和儲存的神經(jīng)機制已取得了系列研究成果，但記憶提取的神經(jīng)機制卻知之甚少。"記憶編碼精準性理論"認為，最有效的記憶提取是使用編碼時的相同條件，包括編碼時的地理位置、周邊環(huán)境，以及個人的生理和心理狀態(tài)等。這種現(xiàn)象稱為"記憶的精準提取"。然而，如古希臘哲學(xué)家赫拉克利特的名言一樣，"沒有人能夠步入同一條河流兩次"，因為河流和人都隨時間而改變，也就是記憶的精準提取是很少發(fā)生的。絕大多數(shù)情況下，記憶的提取依賴于泛化，即使用編碼提取的部分匹配或相似性來提取記憶。從某種意義上，理解"記憶的泛化提取機制"回答了大多數(shù)情況下記憶的提取機制。令人迷惑不解的是，過去研究報道發(fā)現(xiàn)記憶形成后需要2-4周才能形成記憶的泛化提取能力。由于與記憶的儲存時程相似，眾多理論假說認為記憶的泛化提取能力是緩慢形成的。最新的研究發(fā)現(xiàn)記憶的泛化提取可在24小時內(nèi)或甚至更快形成，他們把這種新發(fā)現(xiàn)命名為記憶提取的"快速泛化"，并發(fā)現(xiàn)了快速泛化的神經(jīng)環(huán)路機制。這一發(fā)現(xiàn)對了解記憶異常相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機理提供了理論依據(jù)。

老年癡呆癥或阿爾茨海默病(AD)是目前全球社會關(guān)注的焦點之一，迄今為止仍然缺乏有效的預(yù)防和治療措施。臨床研究顯示AD早期患者"記憶的精準提取"還未受到影響時，記憶的泛化提取能力已嚴重受損。相反，戰(zhàn)爭和地震等不可抗拒的災(zāi)害導(dǎo)致創(chuàng)傷后應(yīng)激綜合癥，其臨床特征之一是當患者面臨災(zāi)難經(jīng)歷相似的環(huán)境條件時，其腦內(nèi)會不受控制"回放"經(jīng)歷的恐懼場景并伴隨情緒改變，這是記憶提取的過度泛化的一個典型實例。此外，早期應(yīng)激生活事件可能導(dǎo)致絕望、自責(zé)、自罪等"負性記憶"形成，與抑郁癥的發(fā)生存在密切關(guān)系。依據(jù)周恒等的快速泛化理論假說可推測，"負性記憶"可能從過去轉(zhuǎn)移到現(xiàn)實生活中，導(dǎo)致"自動負性思維"。這種記憶提取的過度泛化現(xiàn)象也許是抑郁癥患者的認知模式特點。在日常生活中人們都知道"第一印象"這種記憶的重要性，它會不知不覺地影響人們隨后的認知模式，也是一種記憶提取的泛化現(xiàn)象。周恒等發(fā)現(xiàn)的快速泛化神經(jīng)機制以及提出的理論假說，或為理解生理和病理條件下腦的工作模式提供全新思路。（Nature Communications 2017，8:2190）