2019年人类身体的十个新发现
1856字
2021-02-09 14:46
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火星译客

(图片:© 在上面)

人类是不可思议的活机器,他们的腿足够强壮,可以跑马拉松,大脑足够聪明,可以知道看不见的暗物质存在。我们的身体确保我们听到正确的频率,把正确的免疫细胞送到剪纸上,知道什么时候停止喝水。但是关于我们的身体还有很多需要解开的,所以我们一直在发现新的器官和新的秘密,关于我们所有的角落和缝隙是如何让我们继续前进的。在过去的一年里,新的发现揭示了一个无形的免疫细胞网络,一个“果冻”小提琴在我们的耳朵里,以及这个世界上最老的人是如何生存到如此极端的年龄。

果冻状听力

This optical microscope image illustrates wave motion in the tectorial membrane, a gooey membrane somewhat reminiscent of Jell-O that sits on top of the sensory hair cells in the cochlea. New research shows that the membrane is able to tune its stiffness to better translate sounds at certain frequencies into neural impulses.

图片来源:麻省理工学院微观力学组


 

人类之所以能听得这么好,是因为耳朵里有一把小小的“果冻”小提琴。薄薄的一团组织,也称为覆膜,由97%的水组成。这种组织有助于将声波从耳朵传送到神经受体,然后神经受体将这种振动转化为大脑可以读取的电信号。在老鼠身上进行的一项新研究发现,这种耳胶有助于耳蜗(内耳的一个空腔中含有这些神经受体)将高频和低频分开。它是通过改变它的刚度来实现的,这种刚度是基于水流通过它微小的毛孔来实现的,类似于你调小提琴或吉他时所发生的情况。[阅读更多有关“果冻小提琴”的信息]

微毛细管

Researchers discovered a previously unknown network of capillaries called trans-cortical vessels (lines extending outward in the photo) in mouse bones.

(图片来源:自然视频/Youtube)

我们的骨头可能充满了以前未知的显微隧道网络。这些途径可能是至关重要的运输免疫细胞-骨-出血液循环。一组研究人员在老鼠的腿骨中发现了数百条这样的小血管或毛细血管。但是在老鼠身上发现的东西并不一定能转化为人类,所以其中一名研究人员决定将自己的腿插入核磁共振成像机。对研究人员腿部的扫描显示,骨组织中有洞,这可能表明这些毛细血管也存在于人类体内。[了解更多有关这些微观隧道的信息]

停止饮水

"Thirst neurons" light up in the subfornical organ of the brain.

(图片来源:骑士实验室/旧金山加州大学)

根据一项新的研究,大脑通过肠道中的一种预测机制,确保我们不喝太多或太少的水。研究小组通过在小鼠下丘脑附近植入光纤和透镜来解决这一问题。下丘脑是控制血压和其他身体活动的大脑区域,是“口渴细胞”的家。喝完饮料几秒钟后,口腔和喉咙开始向大脑发出信号。这些信号会告诉大脑你感觉不那么渴了,所以你就不再喝水了。这样,你就不会在10分钟到1个小时的时间里一直喝水,直到液体进入血液并循环到体内细胞。

但是你的嘴和喉咙会告诉你的大脑去止渴,不管你喝的是哪种液体,如果不是另一个神秘的信号的话。这一个来自肠道,它确保大脑知道到达它的水是咸的-这会使身体脱水-或非盐,确保大脑止渴只有当细胞喝淡水。[阅读更多关于身体如何知道何时停止的信息]

新器官

Researchers discovered a new organ sitting below the outer layer of the skin. The organ is made up of nerves (blue) and sensory glia cells (red and green).

(图片来源:后腹)

今年,科学家们发现了一种以前不为人知的位于皮下的器官,它可以帮助你感受到针刺的疼痛。此前人们认为,针刺的感觉来自于皮肤外层以下的神经末梢。但在老鼠身上进行的一项新研究(也被认为适用于人类)发现,缠绕在特殊细胞中的神经帮助我们感受到这种感觉。这种被称为“雪旺细胞”的分叉细胞网和神经一起组成了一个新的“感觉器官”,因为它对外界的压力信号(针刺或针刺)作出反应,并将信息传递给大脑。[阅读更多关于这个新器官]

微小的蜥蜴样肌肉

The hand of a 10-week-old human embryo with atavistic (relating to an ancestor) muscles called dorsometacarpales labeled.

(图片来源:芮·迪奥戈、娜塔莉亚·西奥马瓦和约里克·吉顿)

科学家们发现,人类胚胎在他们的手和脚上生长出额外的蜥蜴般的肌肉,这些肌肉在出生之前就消失了。通过观察胚胎图像数据库中的3D图像,一组研究人员发现,大约在怀孕的第7周,人类胎儿的手和脚各包含大约30块肌肉。六周后,他们只控制了20个。在婴儿出生之前,这些多余的肌肉要么与其他肌肉融合,要么收缩,但原因和方式尚不清楚。

研究人员表示,这些临时的肌肉可能是我们祖先遗留下来的,可能在2.5亿年前从远古人类身上消失了,当时哺乳动物刚开始从类哺乳爬行动物进化而来。但由于这项研究规模较小,需要在更大的群体中进行重复研究,研究人员才能确定所有胎儿都存在这些出现或消失的肌肉。[阅读更多关于这些微小的东西]

世界上最长寿的人

Bernice Madigan was the world's fifth-oldest living person until her death at age 115 in January 2015.

(图片来源:蒂娜·鲁迪克/波士顿环球报,盖蒂图片社)

超级百岁老人,即110岁以上的人,可能有一个秘密。今年发表的一项研究发现,超级百岁老人拥有高于平均水平的一种叫做“T辅助细胞”的免疫细胞,这种细胞可以保护他们免受病毒和肿瘤的侵袭。为了弄清楚这一点,研究人员抽取了7名超级百岁老人和5名对照组参与者的血液,这些人的年龄从50岁到80岁不等。然后,他们分离出免疫细胞,并通过测量细胞内基因产生的信使RNA来弄清楚它们在做什么。信使RNA翻译DNA的遗传指令,并将其带到细胞核,从而产生特定的蛋白质。

这些超级百岁老人体内有一种叫做CD4 ctl的辅助T细胞,它具有攻击和杀死其他细胞的能力。当然,目前还不清楚超级百岁老人的长寿是否归功于这些免疫细胞,但此前,这些细胞已经被证明可以攻击肿瘤细胞,并保护小鼠免受病毒的攻击。[阅读更多关于世界上最长寿的人]

大脑的效率

With a special kind of MRI called "diffusion tensor imaging," the researchers were able to visualize pathways in the brain.

(图片来源:RUB, Erhan Gens)

有些人擅长琐事,似乎“无所不知”,这可能是有原因的:他们的大脑非常高效地连接在一起。德国的一组研究人员分析了324名具有不同程度常识或语义记忆(即问答游戏中出现的信息类型)的人的大脑,他们的问题涉及艺术、建筑和科学等不同领域。

对参与者的大脑扫描显示,那些记住并能记住更多常识的人的大脑连接更有效——脑细胞之间的连接更强、更短。这是有道理的,因为想象一下回答这个问题:“登月是哪一年发生的?”。

我们可能把“月球”这个词储存在大脑的一个区域,但是“登月”这个词储存在大脑的另一个区域,以及它发生的年份的知识储存在另一个区域。拥有高效大脑的人可以更好地将这些不同的项目联系在一起以快速回答问题,但是,研究人员并没有发现更多的常识和更多的脑细胞之间有任何联系。

免疫细胞 X

最新研究表明,科学家在人体中发现了一种之前未知的细胞类型,称为“免疫细胞”,它可能与另外两种免疫细胞类型一样,在触发1型糖尿病中发挥作用。人体内这种细胞可能并不多——可能不到每10000个白细胞中的7个,但它们可能是驱动自身免疫的强大参与者。当身体将自己的细胞误认为异物而攻击它们时。

这些X细胞类似于B细胞和T细胞,这两种细胞对抵抗感染很重要(但也会导致自身免疫疾病)。X细胞产生像B细胞一样的抗体,激活T细胞,然后T细胞继续攻击它认为是外来的东西。在1型糖尿病的情况下,免疫细胞会错误地破坏胰腺中产生胰岛素的健康细胞。研究人员发现,这些X细胞存在于1型糖尿病患者中,但在健康对照组中不存在。即便如此,目前还不清楚是一个细胞还是多个细胞导致了这种疾病。[阅读更多关于这些流氓细胞]

舌头能够辨别味道

Woman sticking out tongue

(图片来源:在上面)

另外,舌头上的细胞有嗅觉的能力。研究人员在实验室培育人类味觉细胞后发现了这一点。他们发现这些细胞中含有一些在嗅觉细胞中发现的分子,嗅觉细胞是鼻子中负责嗅觉的细胞。当他们将味觉细胞暴露于气味分子中时,这些细胞的反应就像嗅觉细胞一样。但这并不罕见——嗅觉细胞以前也在肠道、精子细胞甚至毛发中发现过。虽然我们知道味觉和嗅觉是紧密联系在一起的(当鼻子被堵住时,食物的味道就会变得淡而无味,这一点就变得很明显),但这项研究表明,人类味觉细胞可能比我们之前认为的要复杂得多。[阅读更多关于你舌头的奇怪能力]

人类耐力极限

A person running.

(图片来源:在上面)

事实证明,人类,即使是耐力运动员,也有有限的能量。科学家们计算出,人类耐力的极限大约是身体静息代谢率(身体为基本生理需要燃烧的卡路里数,如保持体温或呼吸)的2.5倍,或者一个普通人每天4000卡路里。他们通过分析地球上发生的一些最极端的耐力赛事的数据,比如穿越美国的比赛,并将这些数据与其他耐力赛事进行比较,得出了这个结论。

他们发现,运动时间越长,燃烧卡路里就越困难。但当运动员达到2.5倍的门槛时,他们不会摔倒在地。他们可以坚持下去,但他们不能保持卡路里消耗和消耗的平衡,所以他们开始减肥,这是无法长期持续的。更重要的是,研究人员发现,孕妇仅仅是通过生育婴儿,其新陈代谢率就达到了她们休息时的2.2倍。因此,无论是哪种运动,让孩子长大,骑自行车还是跑遍美国,从长期来看,身体能给你的能量似乎是有限的。[阅读更多关于这个极限]

原自《生活科学》

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