8月5日外媒科學網站摘要：新研究揭示人類爲何天生善於長跑
8月5日（星期一）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《科學》網站（www.science.org）
對老鼠的研究發現，睡眠不足會改變腦細胞的連接
睡眠不足不僅會削弱我們的學習能力，還會擾亂記憶。現有的老鼠研究揭示了這些影響可能源於大腦中神經細胞連接方式的改變。
最近在《當代生物學》（Current Biology）雜誌上發表的論文中，研究人員展示了僅數小時的睡眠剝奪就足以減少大腦中與學習和記憶相關區域的不同類型突觸的數量。突觸是神經元之間交流的關鍵節點。該研究小組指出，這些發現暗示了睡眠通過一種前所未知的方式幫助保持大腦的敏捷。
神經元通過突觸上的化學物質進行接觸和交流，從而在神經系統中傳遞信號。人類大腦中存在數萬億個此類連接，它們構成了捕捉和存儲信息的神經元迴路。多種理論嘗試解釋睡眠與記憶之間的聯繫。21世紀初的一種流行觀點認爲，睡眠期間大腦中的突觸強度會下降，這有助於節省能量併爲第二天編碼新信息做好準備。
英國愛丁堡大學的神經學家塞斯·格蘭特（Seth Grant）表示，這些理論常常假設突觸具有一致性。然而，近年來他的團隊及其他研究人員驚人地發現，突觸在傳遞信號的化學物質或神經遞質類型，以及其周圍神經元中的蛋白質結構和組成方面存在多樣性。
格蘭特及其同事開發的技術能夠對大腦中的突觸多樣性進行快照式捕捉。總體而言，他的研究結果強調了睡眠在維護大腦記憶相關區域的突觸多樣性方面的重要性，這也許有助於解釋爲什麼我們在睡眠不足時會記憶受損。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、科學家確定了月球上稀薄大氣層是怎樣形成的
儘管月球沒有可呼吸的空氣，但它擁有一層極其稀薄的大氣層。自20世紀80年代以來，天文學家就觀察到月球表面存在一層非常薄的原子氣層。這種稀薄的大氣層，技術上稱爲“外逸層”，可能是某種太空風化現象的產物。但其具體形成過程一直未能確切確定。
最近，美國麻省理工學院和芝加哥大學的科學家團隊宣佈，他們已經找到了形成並維持月球大氣層的主要過程。他們在《科學進展》（Science Advances）雜誌上發表的研究報告稱，月球大氣層主要是由“撞擊汽化”現象產生的。
通過分析美國宇航局阿波羅任務期間宇航員收集的月球土壤樣本，研究人員指出，在月球約45億年的歷史中，其表面不斷遭受來自宇宙的撞擊，包括早期巨大的隕石和後來更爲微小的塵埃大小的“微流星體”。這些持續的撞擊使月球表面的原子在撞擊時被振動並蒸發，從而被拋向空中。部分原子被彈射到太空中，而另一些則形成了懸浮在月球上空的稀薄大氣層。隨着更多隕石的撞擊，這層大氣不斷得到補充。
該研究的主要作者指出：“我們提供了一個明確的答案，即隕石撞擊蒸發是形成月球大氣的主要過程。這一過程在月球近45億年的歷史中不斷髮生，我們的研究表明，這種稀薄的大氣層最終會達到一種穩定狀態，因爲小型撞擊不斷地補充着它。”
2、尖端大腦工程揭示大腦中的多巴胺生理學
韓國大邱慶北科學技術院（DGIST）的研究團隊發現了大腦神經信號和大腦紋狀體內的多巴胺信號之間的新關聯。
人腦需要在不到一秒的時間內快速處理大量神經信號。衆所周知，多巴胺在影響大腦神經信號中扮演着關鍵角色，但該研究團隊利用最新開發的“基於光學神經芯片的多腦信號監測技術”，發現在正常生理範圍內，多巴胺信號的變化並不影響神經信號的處理效率。
多巴胺是一種在大腦中廣泛分佈的化學神經遞質，關鍵參與調控學習、運動、動機和決策等行爲。與多種疾病相關，包括帕金森氏症、成癮和抑鬱症等。
該研究團隊使用光遺傳學技術同時監測了大腦“腹側紋狀體”的多巴胺和神經元活動，發現即使在不釋放多巴胺的情況下，大腦的神經信號處理也未顯示異常。而在正常生理條件下（如進食時）釋放多巴胺時，只觀察到神經元活動的輕微或不一致變化。
然而，當人工地使多巴胺釋放量超過正常生理水平五倍時，才明顯觀察到對大腦神經信號處理的影響。
這一發現表明，與當前理論相反，在某些大腦神經信號傳導過程中，其他因素可能比多巴胺信號更爲關鍵。
該研究結果已在《自然神經科學》（Nature Neuroscience）雜誌在線版上發表。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、開創性研究中心旨在開發“幾乎不可攻破”的量子互聯網
英國赫瑞瓦特大學（Heriot-Watt University）被選爲領導一個創新的新量子研究中心，旨在開發技術以推進未來的超安全“量子互聯網”。這個名爲“綜合量子網絡（IQN）中心”的研究機構是作爲英國政府1.6億英鎊（約合14.6億元人民幣）投資計劃中五個新量子技術中心之一，確保英國在這些革命性技術的前沿。
量子技術通過利用原子和亞原子粒子的獨特性質，實現傳統技術無法達到的功能。儘管本質上覆雜，量子技術的應用預計將徹底變革我們日常生活的許多方面。
IQN中心將專注於創建一個大規模的量子網絡，能夠分配量子糾纏，可能催生出安全通信網絡的發展，使互聯網免受黑客攻擊。量子網絡的一個關鍵動機是連接下一代量子處理器，從而產生巨大的計算力量。此外，這些量子網絡最終可用於連接量子傳感器進行超低噪聲的精密測量。
在網絡犯罪每年造成鉅額經濟損失的背景下，量子互聯網承諾提供前所未有的安全性。與當前的加密技術不同，量子網絡利用量子力學的原理創建牢不可破的加密密鑰，使之免受黑客侵襲。
除了提升安全性外，量子互聯網還將實現量子計算資源之間的安全連接，這將徹底變革醫療衛生等領域，加速藥物發現和個性化治療方案的實施。它還將推動人工智能的發展、環境監測的精確性以及導航系統的改進。
2、耐力背後的進化秘密：新研究揭示人類天生擅長長跑
2024年夏季奧運會正在如火如荼地進行。，其中最具挑戰性的項目無疑是馬拉松，這是對運動員體能和耐力的極限考驗。
在耐力跑方面，人類在哺乳動物中的運動能力名列前茅。儘管我們可能不是最快的短跑運動員，但我們可以在炎熱的天氣下穩定地跑上很遠的距離。我們的運動肌肉主要由耐疲勞的慢收縮纖維組成，而我們獨有的排汗能力幫助我們有效地散熱。
爲什麼人類擅長長跑似乎是與生俱來的。但是爲什麼呢?
1984年，美國生物學家大衛·卡里爾（David Carrier）提出了耐力追逐假說，認爲人類進化出了長時間跑步的能力，這使我們能夠持續追蹤和捕獵大型獵物。
然而，關於耐力追逐假說一直存在爭議。
最近發表在《自然人類行爲》上的一項研究，由美國加州大學戴維斯分校和加拿大特倫特大學的研究人員聯合進行。他們利用數學模型和多年的民族歷史調查，支持了耐力追逐假說。
據研究人員表示，他們利用最近可獲得的由探險家、傳教士和官員撰寫的數千份數字化歷史記錄和分析軟件，找到了歷史上耐力追獵的證據。
得益於這些技術，研究人員從1527年到20世紀初發現了391次與耐力追獵戰術相符的狩獵描述。這些來自全球272個不同地點的記錄表明，耐力狩獵在不同環境中被廣泛實踐。
這種在耐力狩獵過程中的合作行爲暗示了人類跑步的社會因素。研究人員認爲，展示這種運動能力可能是男性在社羣中提升自己的社會地位或增加找到配偶的機會的一種方式。（劉春）