环球科学：马斯克Neuralink公司首位人类受试者脑内设备曾...

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　　· 脑机接口 ·

　　马斯克Neuralink公司首位人类受试者脑内设备曾出故障

　　根据Neuralink在周三发布的一篇博客文章，该公司第一位人类受试者诺兰·阿博（Noland Arbaugh）大脑内的脑机接口植入物出现脱落问题，导致从他大脑中捕获的数据量减少。

　　诺兰·阿博于今年二月接受了Neuralink的芯片移植手术，这种设备可以让患者用自己的想法移动计算机光标，手术后，诺兰一直用该设备参与研究工作、玩游戏。不过据华尔街日报（Wall Street Journal）报道，在手术完成的几周后，许多连接脑机芯片的线程正从患者大脑中“撤回”，这使得设备中的电极效率降低，患者控制光标的速度和准确性也随之降低。研究人员随后调整了算法，使其对神经元的信号更为敏感，并改进了将这些信号转化为光标移动的技术，从而恢复了患者的操控功能。据透露，可能导致线程脱落的一个因素是，手术后阿博的头骨内滞留了一些空气，即颅内积气现象。虽然目前这个问题似乎并未威胁患者的安全，但Neuralink也正考虑将植入物从患者身上完全移除。（Neuralink，Wall Street Journal）

　　· 神经科学 ·

　　1立方毫米人脑组织中有5.7万个细胞和1.5亿个神经突触

　　研究人员绘制的1立方毫米人脑组织的一系列组织学特征，包括神经元、星形胶质细胞、髓鞘和血管等。此外，他们还鉴定了以前未识别的神经元类别和多突触连接。图片来源于论文

　　据《自然》新闻（Nature news）和卫报（The Guardian）消息，在一项于5月10日发表于《科学》（Science）的研究中，哈佛大学的科学家和谷歌机器学习专家合作绘制了一块体积为1立方毫米的人类颞叶皮层样本在纳米尺度的神经元及连接图谱，揭示人脑中神经元连接的全新细节。

　　这一样本来自于一名接受癫痫手术的45岁女性的健康皮质组织。研究人员从样本中获得了超过5000个样本切片，电子显微镜图像显示其中存在5.7万个细胞（包括神经元和支持神经元功能的胶质细胞），1.5亿个神经突触以及总长23厘米的血管，数据量高达1.4拍字节（petabyte，1个拍字节等于1015字节）。研究显示，在这一脑组织中胶质细胞数量和神经元的比例为2:1，少突胶质细胞是最常见的细胞，且可以根据树突的定向来对皮质深层的兴奋性神经元进行分类。研究人员还发现了一些成对的神经元（例如椎体神经元），它们彼此几乎是完美的镜像，会向不同的方向延伸。而一些神经元的轴突会在自身周围形成螺旋后，与另一个神经元连接。在这个脑组织中，每个神经元都有数千个弱连接，超过96%的轴突仅与目标细胞建立一个连接，3%的轴突与目标细胞建立两个连接。但也有少数轴突会与附近的神经元建立罕见的多达50个突触连接。研究人员认为，这些密切的连接是大脑学习系统的一部分，有助于揭示一些瞬间形成的行为，而对这一图谱的研究将会为破解人脑的奥秘带来全新的见解。（Nature news，The Guardian）

　　· 气候变化 ·

　　全球连续11个月打破高温纪录

　　1940年1月至2024年4月相对于1850年至1900年的每月全球表面气温距平（°C），以时间序列表示每年的气温水平。其中2024年用黄粗线表示，2023年用红粗线表示，所有其他年份用根据十年的细线阴影表示，从蓝色（20世纪40年代）到砖红色（21世纪20年代）。数据来源：ERA5。图片来源：C3S/ECMWF。

　　根据欧盟哥白尼气候变化服务中心（Copernicus Climate Change Service，C3S）的数据，上个月的全球气温创下了4月份有记录以来的最高记录，而这已经是连续第11个月创下了新纪录。2024年4月，全球地表平均气温为15.03摄氏度，比2016年4月创下的上一个最高记录高出0.14摄氏度，比1850年至1900年4月的平均气温高出1.6摄氏度，气候科学家将这段时间视为工业化前的基准。

　　专家表示，最近的高温天气可部分归因于厄尔尼诺现象，这是热带太平洋的一种气候模式，影响着世界各地的气温和天气状况。C3S的主任卡洛·布翁坦波（Carlo Buontempo）在声明中表示，厄尔尼诺现象在年初达到顶峰，热带太平洋东部的海面温度目前正在回归中性状态。不过，尽管与相关的温度变化有关，但随着像厄尔尼诺现象这样与自然周期相关的事件往复出现，温室气体浓度增加而被困在海洋和大气中的额外能量将继续推动全球气温创下新纪录。（C3S）

　　· 健康 ·

　　历时30年的研究显示，这些超加工食品与早死风险增加相关

　　超加工食品通常为高能量，含有较多的糖、饱和脂肪、盐、色素、乳化剂、香料和其他添加剂，不过缺乏维生素和纤维。越来越多的证据表明，超加工食品与肥胖、心脏病、糖尿病和肠癌的风险较高有关，不过很少有长期研究调查其中的联系，以及导致特定死亡的原因，尤其是癌症。一项于5月8日发表于《英国医学杂志》（British Medical Journal）的研究显示，过量摄入大多数超加工食品与死亡风险升高有关，其中即食肉类（包括家禽和海鲜产品等）、含糖饮料、乳制品甜点和高度加工的早餐食品带来的风险最大。

　　研究人员基于美国11个州的护士健康研究（Nurses' Health Study，1984至2018年），追踪了74 563名注册女护士长期的健康状况。此外，他们还获得了美国50个州健康专业人员随访研究（Health Professionals Follow-up Study，1986至2018年）的数据，追踪了39 501名男性，这些男性在入组研究时并没有癌症、心血管疾病或糖尿病史。每两年，这些参与者会提供关于他们的健康和生活习惯的信息，而每4年他们会完成一份详细的食物调查问卷。随后，研究人员对这些参与者的总体饮食质量进行评估。在平均34年的随访时间内，研究人员确定了48193例死亡。与摄入超加工食品最少的四分之一（平均每天3份）的参与者相比，摄入超加工食品最多的四分之一（平均每天7份）的参与者总死亡风险高出4%，其他死亡风险（除癌症和心血管疾病）高出9%。摄入超加工食品与早死之间的关系因特定的食物而异，肉类、家禽和以海鲜为基础的即食产品表现出最强的联系，其次是加糖饮料、乳制品甜点和超加工早餐食品。这一研究为限制食用某些类型的超加工食品以保持长期健康，提供了支持。

　　· 公共卫生 ·

　　热带印度洋海温预测预警全球登革热流行

　　IOBW指数与登革热疫情的时空相关性。图片来源：原论文

　　登革热是一种由蚊子传播的急性传染病，在过去二十年中随着全球变化、气候变暖，登革热全球年报告病例数激增10倍，对公共卫生构成重大挑战。由于缺少普适的疫苗或特定的治疗方法，登革热的预防工作主要依赖于控制蚊媒和传染源，准确的超前预测可以帮助防疫准备、降低登革热暴发风险。近日，在一项发表于《科学》（Science）的研究中，北京师范大学全球变化与公共健康研究中心的田怀玉团队首次发现热带印度洋全区一致海温模态（IOBW）指数是预测全球登革热流行的关键指标。

　　研究人员提出全球变化与流行模型（Global Change and Epidemic model, GCE），对全球气候变化和登革热传播动态进行了长周期深入分析，发现引入IOBW指数的预测模型有效地捕捉了登革热流行的季节性和暴发的年际波动。通过GCE模型体系，能够将预警提前至9个月，从而有针对性地实施干预措施、降低流行病风险，为全球登革热流行的预警和防控提供重要科学支撑。

　　撰写：不周、clefable