12月9日Science选读

　　

生物通综合：

大脑的情绪中心帮助处理不确定性

一个神经科学家和经济学家小组的研究发现，当一个人面临作有不确定性的决定时，大脑处理情绪的区域活跃起来。Ming Hsu和同事说，有关在缺少信息情况下作决定的大脑“硬连线”的新信息“很重要，因为这是每个社会层次的基本活动，包括人们为退休养老存钱，公司为保险定价，国家评价军事、社会、和环境风险”比如为气候变化或恐怖主义者袭击做准备。研究显示，与由于缺少信息而有不确定风险的不明确选择相比，人们比较容易地作出带有已知风险的决定。Hsu和同事将这些“风险与不确定性”决定用一个赌博游戏的形式提供给被测试者。研究人员用成像技术来观察他们作选择时的大脑活动，发现当被测试者面对不确定的决定时，两个情绪处理区域-杏仁核和眶额皮层-变得活跃。眶额皮层有病灶的患者不变现出选有风险而不是不确定的决定的正常选择，从而进一步提示了该区域在处理不确定性选择上的重要作用。本期一篇“研究评述”进一步讨论了这些发现。
报告：Neural Systems Responding to Degrees of Uncertainty in Human Decision-Making, Ming Hsu, Meghana Bhatt, Ralph Adolphs, Daniel Tranel, and Colin F. Camerer
研究评述：Emotion and Reason in Making Decisions, Aldo Rustichini

土地使用的改变与气候

一项新研究指出，将来为耕种和其他土地使用而砍伐森林的做法，给气候带来的影响超出大气温室气体和烟雾质的影响。Johannes Feddema和同事对本世纪可能的土地使用改变的不同情景做了气候变化的模拟。他们显示，未来土地使用的决定能改变气候变化的模拟。考虑到预测的由大气二氧化碳和温室气体带来的变暖，新研究提出，与土地覆盖有直接关系的区域性气候影响将主要发生在中纬度和热带地区。研究人员还指出，全球的平均温度受地面覆盖改变的影响不大，因为区域性对变暖的或多或少的影响趋于相互抵消。一篇相关的研究评述作者指出，此前，土地使用和土地覆盖变化和变异性对地区气候变量(区域温度、降水量、植被等) 的改变大多被忽略了。
报告：The Importance of Land-Cover Change in Simulating Future Climates, Johannes J. Feddema, et al.
研究评述：Land Use and Climate Change, Roger A. Pielke Sr.

神经递质与蛇的毒液

对蛇毒的麻醉成分的深入分析揭示了对突触神经递质释放调节的了解。意大利和英国的研究人员发现，一个脂肪酸和脂的混合物能模仿蛇毒神经毒素对神经递质释放的麻醉效果。人们知道被称为SPAN的蛇神经毒素能麻醉神经肌肉接头，导致神经肌肉接头中的运动神经末端扩张，诱导神经递质的释放。Michela Rigoni和同事现在发现，SPAN神经毒素作用于磷脂时释放的溶血磷脂和脂肪酸的一个混合物几乎能模仿SPAN所有的生物效果。一篇相关研究评述的作者指出，这项工作显示，脂施加给细胞膜双层的能量对膜的动力学至关重要。
报告：Equivalent Effects of Snake PLA2 Neurotoxins and Lysophospholipid-Fatty Acid Mixtures, Michela Rigoni, et al.
研究评述：Synaptic Membranes Bend to the Will of a Neurotoxin, Joshua Zimmerberg and Leonid V. Chernomordik

哺乳动物热量限制的基因基础

本期一篇简报指出，热量限制喂食的小鼠增加体力活动需要Sirt1基因，这是Sir2基因的哺乳动物版本，芽殖酵母和果蝇由热量限制带来的长寿需要有Sir2基因。这项工作为哺乳动物中热量限制作用的基因基础提供了初步的线索。热量限制现象在酵母、果蝇、线虫中已被深入地研究，热量限制使动物产生各种生理和行为的变化，从体力活动的增加到寿命的延长。但是，这些变化的基因基础在哺乳动物中还不太清楚。Danica Chen和同事发现，喂给正常小鼠通常食物量的60%使这些小鼠的活动增加。但是，缺少Sirt1基因的小鼠喂热量限制的饮食不增加活动量。研究人员说，“确定Sirt1基因是否调节其他热量限制的作用，比如延长寿命，将是有趣的工作。”
简报：Increase in Activity During Calorie Restriction Requires Sirt1, Danica Chen, Andrew D. Steele, Susan Lindquist, and Leonard Guarente

金属软化的机制

通常在金属中添加杂质使其硬化和强度增加，比如在铁中加碳使钢强硬。但对有些金属来说，杂质使其软化，钼就是这样的金属，这种金属材料可能是高温应用的重要结构材料，比如在涡轮机和核电厂部件中。但是金属在低温时变硬，这就不太容易改变其形状，也使其容易断裂，所以控制金属的软化对其在工业应用中的成功是关键。现在Dallas Trinkle和Christopher Woodward用一系列的计算机模型演示了为什么一个钼铼合金可能发生软化：铼的添加降低了位错运动的能量。金属中的位错越容易移动，该金属也变得越软。一篇相关的研究评述进一步讨论了这些发现。
报告：The Chemistry of Deformation: How Solutes Soften Pure Metals, Dallas R. Trinkle and Christopher Woodward
研究评述：Metallurgy in the Age of Silicon, D. C. Chrzan

银河系的英仙座旋臂离我们有多远？

研究人员完成了一项困难的工作：用三角视差法直接测量银河系的英仙座旋臂到太阳的距离。这项工作解决了用两种技术确定银河系大小的长期存在的差别。当地球绕太阳从轨道的一端转动到另一端时，近处的恒星相对更远的背景表现出一个微小的移动，这个现象被称为视差。徐烨和同事用一个名为甚长基线阵(Very Long Baseline Array)的10个射电望远镜系统测量了来自银河系英仙座旋臂中的一个年轻星团射电源的这个移动，从而准确地测出了银河系这个旋臂到太阳的距离。通过确定这个距离，研究人员显示，这个名为W3OH的星团的运动方式比简单地银河系旋转要复杂，这也许与旋密度波理论一致。
科学特快报告：The Distance to the Perseus Spiral Arm in the Milky Way, Y. Xu, M. J. Reid, X. W. Zheng, and K. M. Menten