喜欢吃甜食吗?你的肠道细菌需要一些糖

2020-05-11 15:12:14

从喜欢吃糖的孩子到发誓只需要再吃一口巧克力的祖父母,人类绝对喜欢吃糖。从进化的角度来看,这是有意义的。糖过去是比较难买到的,而且它富含宝贵的卡路里。然而,至少可以说,最近我们与糖的关系变得复杂了。

在美国,我们平均每天消费2.5罐汽水,远远超过任何营养指南。当我们继续研究为什么我们的大脑如此喜欢糖的时候,一组科学家证明,从技术上讲,这甚至可能不是我们的错。

来自哥伦比亚大学的研究小组发现,肠道-脑轴(肠道细菌和大脑之间的连接)在老鼠的糖分偏好中是必不可少的。科学家们直接将葡萄糖或人工甜味剂注射到老鼠的肠道中,发现当葡萄糖存在时,大脑的不同区域都会激活,但没有人工甜味剂。

接下来,他们用基因沉默了那个特定的大脑区域,这完全消除了老鼠对糖的偏好。他们还能够改变这一区域,以诱导老鼠享受新的口味。

这项研究的关键之一是,所有的动作都发生在舌头之外。这表明,除了我们对甜味的喜爱之外,还有一些回路诱导我们对糖的喜爱。这也有助于解释为什么人工甜味剂没有改变我们对糖的消耗,因为它们不能激活这个新的肠脑回路。虽然我们需要验证这是如何转化到人类身上的,但这个新的电路提供了新的令人兴奋的见解。

为了让研究人员跟踪动物的数量,不仅需要知道它们的数量,而且还需要知道它们的健康程度。这通常需要组织或血液样本,但对于鲸鱼等大型动物来说,收集样本非常困难,这可能会干扰它们的自然行为。座头鲸一年四季都会经历特别极端的身体状况变化。它们从极地捕食区迁徙到更温暖的繁殖地,在这段时间里,成虫几个月都不进食。

研究人员通过检查鲸脂脂层的脂质含量来测量迁徙鲸鱼身体状况的变化。鲸脂脂层是一层储备能量,使它们保持温暖,使它们能够长时间不进食。他们还可以使用配备小型摄像头的无人机从航空图像中测量身体长度和体积等东西。然而,为了找出不同的测量方法是否可靠,他们需要对它们进行比较。

因此,澳大利亚西南部海岸的一组研究人员在繁殖季节开始和结束时从同样的座头鲸个体收集了无人机图像和鲸脂样本,以找出外部(身体形状)和内部(通过组织活检测量的鲸脂)测量是否存在相关性。

他们发现,在整个繁殖季节,鲸鱼的身体体积都在减少。这是意料之中的,因为在这段时间里,成虫在禁食,雌性在哺乳它们的小牛。然而,他们发现在同一时期,鲸脂层的脂肪成分没有大的变化。这些结果与其他种类的鲸鱼不同,它表明对于座头鲸来说,监测它们的身体大小比组织样本更准确,侵入性更小,可以检查种群是否能够很好地摄食和繁殖。

在病毒世界里,天花和其他天花病毒令人毛骨悚然。尽管天花在20世纪70年代被成功根除,但整个天花病毒家族仍然让科学家们感到恐惧。

但是如果你是一只寄生蜂,痘病毒是必不可少的。寄生蜂对被遗弃并不陌生。这些黄蜂通过在其他昆虫体内产卵为生,这样它们的幼虫就可以慢慢吞噬宿主,释放完全喂养并准备繁殖的成熟昆虫。害怕了吗?情况变得更糟了。

这些黄蜂在它们的毒腺中携带一种痘病毒,Diachasmimoga long icaudata Enomopoxvirus(DIEPV)。这种病毒与它们一起进化,现在已经植入它们的基因中,并将传递给下一代寄生蜂。但是为什么这种进化趋势对黄蜂来说是件好事呢?

新的研究从黄蜂本身的角度揭示了为什么会发生这种趋同进化。事实证明,DIEPV对苍蝇和其他小昆虫特别致命。这意味着当寄生蜂在不情愿的宿主体内产卵时,DIEPV病毒会随蛹一起生长,杀死宿主的速度更快,释放组织和破坏器官以供蛹消化的速度比自然过程更快。因此,寄生蜂的后代成熟,被释放,繁殖更快,更成功,因为DIEPV帮助它们杀死宿主。在这个现实生活中的恐怖故事之后,这个循环再次重复,这样这些年轻的黄蜂就可以自己制造新的黄蜂了。

因此,下次当你拍打一只黄蜂,感觉到你的心跳在避免被蜇的时候,想象一下,如果你是一只昆虫面对一只寄生蜂,你将面临多么不幸的命运。这可真吓人。

互联网上充斥着有助于提高记忆力的补充剂和大脑训练游戏的广告,其中大部分的效果都值得怀疑。现在,魁北克康科迪亚大学的研究人员的一项新研究为人们改善记忆的方式提供了科学证据。最棒的是,它是完全免费的。秘诀是:锻炼身体,然后打个盹。

科学家首先将参与者随机分为四组:锻炼和打盹的人,只锻炼的人,只打盹的人,以及既不锻炼又不打盹的人。早上,参与者被随机分为两个运动组之一,进行了40分钟的中等强度自行车运动。然后在下午早些时候,所有的小组都看到了45张不同的照片。然后,一半的参与者被允许午睡一个小时。傍晚早些时候,所有参与者都被展示了90张照片,并被要求确定哪些照片是他们在白天之前看过的。

在这项陈述性记忆任务中,无论是锻炼还是打盹都不能提高记忆性能。然而,与只锻炼或只午睡的组相比,学习前锻炼并在学习后打盹的组在任务上的准确性要高得多。这表明锻炼和睡眠在改善记忆力方面有协同作用。未来的研究可能会检验这一发现是否适用于其他类型的记忆任务,或者人们锻炼的时间是否会影响锻炼对记忆的影响。

帝王蝶是一种关键的传粉者,作为它们生命周期的一部分,它们完成了一次艰难的迁徙。环保人士担心它们的数量迅速下降,因为蝴蝶正在与气候变化和杀虫剂作斗争。为了解决这一问题,人们将它们圈养繁殖,并在它们完全长大后释放它们。

在外行人看来,圈养蝴蝶和野生蝴蝶一样漂亮。科学家们知道,它们的迁徙技能没有野生蝴蝶那么好-这是蝴蝶成功产卵的关键过程。为了理解其中的原因,乔治亚大学的研究人员对一些圈养的蝴蝶进行了测试,看看它们的美貌和肌肉是否能与它们的野生表亲相提并论。

圈养蝴蝶和野生蝴蝶都进行了握力测试。通过测量蝴蝶松开对树枝的抓握所需的力量,研究人员发现,圈养的蝴蝶的力量没有达到野生标准。圈养蝴蝶的翅膀也比野生蝴蝶苍白和短得多。

这三个特征对于成功的迁徙至关重要。特别值得一提的是,当蝴蝶休息或风力变得太大时,它们需要抓住树枝和树木。

在囚禁中,没有“优胜劣汰”。这些蝴蝶是被饲养和培育的,它们中的大多数都存活了下来。如果这些圈养的蝴蝶与野生种群交配,它们的后代可能会处于很大的劣势。除此之外,论文的作者指出,他们的发现解释了人工饲养的帝王蝶迁徙成功率下降的趋势。

抗生素自20世纪40年代问世以来改变了医学的面貌。在抗生素广泛使用之前,如果一个人不小心擦伤了手,伤口受到感染,他们失去肢体的可能性为十分之一。抗生素改变了这一点。

然而,抗生素的过度使用和误用已经导致几种细菌病原体对它们产生了臭名昭著的抗药性。因此,科学家们一直在寻找治疗细菌感染的替代方法。其中一种方法是噬菌体疗法。

噬菌体是以细菌为食的病毒。它们感染目标细菌,繁殖,并将其打开,从而杀死它。那么,我们能不能派这些鬼鬼祟祟的病毒猎人去杀死那些抗生素无法杀死的细菌呢?

去年,韩国的研究人员表明,他们从医院污水中分离出的一种新型噬菌体(是的,你没看错)对他们测试的40种鲍曼不动杆菌中的17种具有活性。这些研究人员用具有抗药性的鲍曼不动杆菌感染蜡蛾幼虫和小鼠,然后用噬菌体进行治疗。被给予噬菌体的蛾子幼虫和老鼠比那些被感染但没有治疗的幼虫和老鼠存活的时间要长得多。事实上,感染鲍曼不动杆菌并接受噬菌体治疗的小鼠100%存活,而没有接受噬菌体治疗的小鼠在感染后五天内死亡。

上个月,澳大利亚的研究人员招募了14名由抗药性金黄色葡萄球菌引起的细菌性脓毒症的危重患者参加噬菌体治疗的安全性试验。这些患者被给予一种具有抗药性金黄色葡萄球菌菌株活性的噬菌体鸡尾酒,以及标准的抗生素方案来治疗感染。噬菌体疗法在这些患者中没有引起任何不良反应,并且与细菌负荷的减少和炎症的减少有关。

在噬菌体疗法成为人类的主流之前,还有很多工作要做。然而,这项研究在理解噬菌体疗法是否会成为我们对抗抗药性细菌的盟友方面向前迈出了重要的一步。

许多科学家和其他人一样遵循着同样的社会孤立规则。世界各地的大学实验室已经关闭,我们正转向在家工作,讲课,在线监督学生,并暂时搁置我们的研究。

其他科学家已经完全改变了他们的研究计划,开始为对抗冠状病毒做出贡献。这包括开发新的感染筛查、新的抗体分析和快速新的血液测试的英勇努力。一个非常不同的项目已经在许多城市启动,包括我的第二故乡瑞典斯德哥尔摩。

世界各地的研究人员现在认为,因为大多数受感染的人在粪便中排出了导致冠状病毒(SARS-CoV-2)的病毒,所以有可能在污水(废水)中检测到病毒,从而追踪其在城市中的传播。

污水处理厂是理想的测试地点,因为它们通常服务于一个市政当局,在那里,公民也得到相同的医疗中心的服务。即使在很低的水平上也能检测到病毒,这表明废水检测可能是一种强大的监测工具,可以监测病毒在当地的传播,或许还能对病例的死灰复燃发出早期警告。

荷兰的KWR水研究所、斯德哥尔摩的生命科学实验室和皇家理工学院以及西班牙和土耳其的研究所正在开展项目,全球对其成果的兴趣与日俱增。

这些努力将补充正在进行的推出抗体检测的工作,该检测将告诉地方当局大致有多大比例的公民被感染,而不会出现症状-这些知识可能会让一些人比预期更早开始重返工作岗位。

植物根是复杂而脆弱的结构,为地上茎和叶提供营养和水分。研究它们可以告诉我们很多关于植物的生存策略以及它与土壤、真菌和细菌的关系。在我们的脚下有很多我们看不见的事情在发生。

这就是问题的一部分:根很难研究,因为它们隐藏在土层下面。为了测量和观察根系,植物生物学家必须要么把植物挖出来(这种方法被恰当地称为破坏性取样),要么安装一个名为根加速器的透视室。根加速器有点像蚂蚁农场:它允许你通过一个清晰的面板观察土壤中发生的事情。但是根式加速器可能很昂贵,而且,根据科学家的研究目标,不值得花那么多精力来建造它们。

现在,匹兹堡大学的一组生物学家利用一个现已不复存在的家用物品:塑料CD盒,研制出了一种廉价而简单的迷你根式加速器。他们的方法发表在四月份的“植物科学应用”上。箱子本身装满了泥土,正在生长的植物从铰链上伸出。因为植物可以感知并沿着重力方向生长,所以以一定的角度存放CD盒会迫使树根在盒子的透明边生长,这样就很容易看到和测量,而不会干扰植物。

这种方法只适用于研究小植物-没有大到足以生长热带树的CD盒!但这是一种巧妙的方法,可以满足科学需求,作者希望,无论教师、生态学家、农业科学家和其他研究人员有什么可用的财政资源,他们都可以获得根研究。

本周,在特朗普政府的鼓励下,美国疾病控制中心(CDC)发布了一套指导文件,以帮助美国企业重新开业。

该指南附带了一个“决策工具”,用于重新开放公共空间、企业、学校和家庭,并对其进行消毒。在指导开始时,疾控中心提出了一个关键点:“如果你使用正确的产品,导致冠状病毒的病毒可以被杀死。”

许多清洁和消毒指南详细说明了如何安全使用“正确的产品”。根据疾控中心的说法,第一步是用肥皂和水进行常规清洁。值得一提的是,普通的肥皂和水就行了--不需要滋生抗药性细菌的抗菌物质,而且不管你可能听说过什么,它都无助于杀死病毒。

对于较大的机构,疾控中心还建议使用经环境保护局(EPA)批准的表面消毒剂,以降低冠状病毒的风险。根据疾控中心的说法,当这些消毒剂不可用时,漂白剂或酒精就可以了。

当然,这个信息并不完全是新的-疾控中心几个月来一直在倡导肥皂和水。

新的背景是:一个国家争先恐后地遏制错误信息,同时还要处理每天数以万计的新病例,希望结束最有效的防御。联邦、州和地方政府正朝着不同的方向和不同的速度前进。

一直以来,疾控中心在很大程度上都缺席了。有了新的指导方针,以及发给CNN的一份17页的文件草案,CDC似乎已经准备好让美国人“重返工作岗位”。该草案为酒吧和托儿项目等机构提供了临时重新开业的方向。

重要的是要继续遵循联邦、州、部落、领土和地方的指导来重新开放美国。

我们的许多读者和朋友都是各自领域的科学家和专家。这会阻止男性施虐者对他们说三道四吗?我们问他们有没有被训斥的故事,他们没有让我们失望。这里有几个我们最喜欢的。如果你有想要贡献的故事,请给我发电子邮件到[email protected],或者在Twitter上给我发DM邮件(@d_samorodnitsky)。保证匿名。以下所有受访者都要求匿名。为了清楚起见,这些引语经过了轻微的编辑。

有一次,我要去一个很受欢迎的电台节目,谈论一个新的科学故事。有人来护送我去演播室,我道歉说,在我们散步的路上,我必须看新闻发布会,这样我才能在直播中提供最新情况。陪同我的那个人接着向我解释了记者招待会的主题--这正是我正要去电台节目上解释的主题。

我在瑞典度过了一个休假学期(我曾认为瑞典是性别平等的中心,但事实并非如此)。这里的普遍假设是,我是一名年轻的外国研究生,而不是一名教授。我只有说服级别更高的人相信我想做的事情,然后让他说这是他的主意,才能把事情做好,然后它就会发生。

最糟糕的情况是一个IT人员试图向我解释视频会议的工作原理。我打断他说我在这方面做过研究,所以,是的,我知道。他一直在做,所以我打开主页向他展示:a)这就是我,b)我是一名教授,c)我从事基于技术的远程教育研究。哦,他说。然后他道歉了。但是我必须亲自说服每个人我知道我在说什么。

这里是研究大麻和精神病的博士生。我曾经告诉一个人我在研究什么,他接着向我解释大麻是如何治愈癌症的。也有很多男人在网上向我解释说,大麻绝对没有负面影响,我引用一下,你对科学一窍不通。

最快浮现在我脑海中的是我开始攻读博士学位的时候。我带着一位硕士走进来,我的一个新同事开始向我解释关于我研究物种的狗屎。他读博士生的时间比我长六个月,没有硕士学位。我是一名超级专家,我们处于平等的地位,但他完全无视我在这一主题上获得的学位,而他没有。

我是一名化学家,我已经记不清自己被训斥过多少次了,但我想我最喜欢的是我的那位经理,他向我解释了脱吗啡是什么。我的论文题目是去吗啡,krokodil(街头合成版本)及其衍生物。这是在我的采访中写的。我经常谈到这件事。“如果可待因是可卡因,那基本上就是可待因,”我被告知,信心十足。

在某些方面,他并没有错,只是以一种非常居高临下的方式过于简单化了。可待因是用来在街道合成中制造脱吗啡的,所以这并不可怕。而街头形式的去吗啡(Krokodil)非常容易上瘾,寿命很短-这种快感不会持续很长时间。可卡因在这方面是相似的。问题是,它在结构上与可卡因相差甚远,在我们所做的工作中(在人体生物液中进行LC-MS/MS检测),在数据读数上寻找接近可卡因的地方是没有意义的。

因此,基本上,他做的相当于告诉一位写了一篇关于座头鲸的论文的海洋生物学家,鲸鱼就像一条真正的大鱼。从技术上讲,这是正确的,但非常简单化,居高临下,毫无帮助。

在显微镜下,大脑看起来就像一片被砍伐的森林,上面有许多树桩和黑色的年轮。";环&#

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