环球科学：记得快记得牢的人，大脑内的DNA会断得更多；...

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　　· 神经科学 ·

　　记得快记得牢的人，大脑里面的DNA断得更多，不过会修复

　　此前，科学家曾发现DNA双链断裂广泛存在于大脑中，并且和神经元的学习过程有关。此外，他们还发现海马体中神经元电活动的刺激，有时会导致神经细胞的DNA双链短暂断裂，但会通过炎症反应被快速修复。据《自然》新闻（Nature News）消息，在一项3月27日发表于《自然》的新研究中，美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院的科学家记录了小鼠面对新刺激时的海马体活动，发现DNA断裂及修复与长期记忆的形成相关。

　　科学家训练小鼠将电击与新环境联系起来，他们发现在训练后的数小时，海马体中的一些CA1神经元出现了持续的双链DNA断裂，DNA片段会从破裂的核膜中释放。随后，其中一部分神经元内的TLR9蛋白质水平会升高并触发炎症信号，参与DNA修复的酶复合物会集中在中心体周围，介导DNA的修复。而敲除特定神经元中的TLR9基因后，会导致小鼠难以回忆过去的学习经验。研究人员推测，TLR9蛋白在中心体实现功能的过程中具有关键作用，在损伤和修复的循环中，神经元可能会编码触发DNA断裂的事件，并形成记忆信息。研究人员推测在神经元簇中，TLR9蛋白能够将基因对刺激的反应（DNA断裂）与突触外记忆机制整合在一起，促进长期记忆的形成，不过这还需要更多的研究来证实。（Nature News）

　　· 天文学 ·

　　快速射电暴：上帝掷出的爆裂骰子？

　　快速射电暴是宇宙在射电波段最剧烈的爆发，但这种极端的宇宙能量释放机制至今未知。一种理论假设认为，快速射电暴源可能是某种致密天体，比如中子星发生星震释放能量，或来源于黑洞，这通常意味着周期性的存在。但在过往的诸多研究中，寻找快速射电暴在毫秒到秒量级的周期的所有努力都失败了，这要求科学家需要重新考虑快速射电暴的发射方式。最近，中国科学院国家天文台李菂研究员带领团队提出了一种全新的方法，全面分析了活跃的快速射电暴在时间-能量相空间中的行为，这项研究将在最新一期《科学通报》（Science Bulletin）作为封面文章发表。

　　此前，对于快速射电暴的周期搜索主要针对爆炸事件序列的发生时间，而忽略了其能量，特别是时间和能量这两个基础物理参数间可能的关联。针对中国天眼FAST探测到的上千次快速射电暴爆发，李菂团队张永坤博士发展了定制化的“Pincus指数”和“Lyapunov指数”，来量化多种爆发事件（快速射电暴、脉冲星、地震、太阳耀斑等）时能二维空间上的随机性和混沌性。研究发现，在随机性-混沌性的相空间中，快速射电暴表现出明显的随机性，类似随机漫步。而地震、太阳耀斑等表现出远为显著的混沌性。地震的发生概率依赖于地震的强度。大地震之后的余震远多于前震。而快速射电暴没有这种依赖，它在时间-能量相空间上最接近布朗运动，高度随机，显示其可能有多种相互影响的机制，这对于流行的致密星壳层震动供能快速射电暴的模型提出了挑战。（中国科学院国家天文台）

　　· 环境 ·

　　南极洲最大的冰架每天会突然移动数厘米

　　2014年，作者和他的研究团队前往南极洲部署这项研究中用到的地震仪。图片来源：Doug Wiens

　　在南极洲，冰流（ice stream）像传送带一样，将巨大冰川的冰和沉积物碎片运送到海洋。最近，一项发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）的研究发现，这样的冰流正以每天至少一次的频率，将整个罗斯冰架（Ross Ice Shelf）推离原位。

　　罗斯冰架是南极洲最大的冰架，从内陆冰川一直延伸至海洋，其大小几乎与法国国土面积相当。冰架就像冰川和冰流的刹车，能够减缓冰移动到海洋的速度，从而使更多的冰在大陆积聚。2014年，这项研究的作者前往罗斯冰架部署了地震仪，用来监测流入罗斯冰架的惠伦斯冰流（Whillans Ice Stream）的运动。此前对于冰流的研究发现，一些冰流的速度会突然加快，发生类似地震期间沿着断层发生的“黏滑”事件，也被称为滑移事件。在最新这项研究中，研究人员观测到惠伦斯冰流的滑移会引发整个罗斯冰架每天突然移动6至8厘米一至两次。研究人员指出，这样突然的运动可能会引发冰震或冰架断裂，但这些滑移事件可能与人为导致的全球变暖没有直接关系，而是由惠伦斯冰流河床上的水分流失造成的。（WASHINGTON UNIVERSITY IN ST. LOUIS）

　　· 电化学 ·

　　植入式电池可以靠人体氧气供能

　　可植入且生物相容的Na-O2电池 图片来源：原论文

　　从心脏起搏器到神经刺激器，植入式医疗设备依靠电池来工作。但电池最终会耗尽，就需要进行侵入性手术来更换。最近，在一项发表于《化学》（Chem）的研究中，天津理工大学的研究团队设计了一种植入式电池，可以依靠体内的氧气运行。在大鼠身上的研究表明，概念验证设计可以提供稳定的电力，并且与生物系统兼容。

　　研究人员用钠基合金和纳米多孔金制作了电极，该电极能与体内的氧气发生化学反应，产生电能。为了保护电池，研究人员将其包裹在一层柔软柔韧的多孔聚合物薄膜中。然后，研究人员将电池植入大鼠背部皮肤下，并测量其电量输出。两周后，他们发现该电池可以产生1.3 V~1.4 V的稳定电压，最大功率密度为2.6?W/cm。虽然输出的能量不足以为医疗设备供电，但该设计试验表明，利用体内的氧气作为能量来源是可能的。研究小组还评估了电池周围的炎症反应、代谢变化和组织再生，发现大鼠没有出现明显的炎症。电池化学反应的副产品，包括钠离子、氢氧化物离子和少量过氧化氢，很容易被人体代谢，不会影响肾脏和肝脏。这项研究提供了一种方案，利用体内持续供应的氧气，使电池寿命不会受到传统电池材料的限制。未来，该团队计划通过探索更有效的电极材料和优化电池结构和设计来提高电池的能量输出。

　　· 神经科学 ·

　　长期使用某些孕激素药物会增加一种脑瘤风险

　　孕激素与天然激素黄体酮相似，广泛用于子宫内膜异位症和多囊卵巢综合征等妇科疾病，以及更年期激素治疗和避孕药。3月27日，《英国医学杂志》（BMJ）发表了一项有法国科学家进行的的研究，显示长期使用某些孕激素药物会增加患颅内脑膜瘤（meningioma）的风险。

　　脑膜瘤主要是覆盖大脑和脊髓的组织层（脑膜）中的非癌性肿瘤。已知年龄较大和接触三种高剂量孕激素（异孕酮、氯马地诺酮和醋酸环丙孕酮）等因素会增加患脑膜瘤的风险。研究人员利用法国国家健康数据系统（SNDS）的数据，调查了2009年到2018年间接受颅内脑膜瘤手术的18061名女性（平均年龄58岁），并将每个病例按出生年份和居住地区与5名无颅内脑膜瘤的对照女性（共90305名）相匹配。在考虑其他潜在的影响因素后，研究人员发现长期使用（一年或更长时间）甲地酮与患需要手术的颅内脑膜瘤风险增加4.1倍相关，长期使用醋酸甲羟孕酮注射液与风险增加5.6倍相关，长期使用孕酮与风险增加2.7倍相关。研究人员表示，这项研究首次评估了全球数百万女性使用的孕激素的风险，迫切需要进一步的研究来更好地了解这种风险。

　　撰写：马一瑗、不周、clefable