9月12日外媒科學網站摘要：大腦如何將感覺轉化爲行動
9月12日（星期四）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《科學》網站（www.science.org）
1、放牛不會對保護區野生動物構成重大威脅
肯尼亞馬賽馬拉國家保護區（MMNR）是地球上一些最具代表性的野生動物的家園。每年7月至10月，數百萬角馬、斑馬及其他動物遷徙至該公園覓食，這次大規模的遷徙被稱爲“大遷徙”。保護區從馬賽牧民的土地中劃分出來，馬賽牧民被禁止將牲畜帶入保護區，因爲管理者認爲牲畜會搶奪野生動物的寶貴食物資源。然而，一些馬賽人仍會在旱季期間將牲畜帶入保護區，確保牛羣生存。
最近發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上的研究顯示，禁止在保護區放牧牲畜的規定可能基於錯誤的假設。研究發現，保護區內放牧的地方，大型食草動物的數量與未放牧區域差異不大，植被也相似，這表明少量的牛與野生食草動物能夠共存。
此前一些研究確實指出，牛與野生動物可能存在草地競爭，過度放牧還會導致土壤裸露和侵蝕。爲保護重要的野生動物區域，管理當局往往限制人類進入，這引發了與鄰近牧民社區的緊張關係，甚至偶有流血衝突。馬賽馬拉保護區的野生動物數量在過去40年內有所下降，部分原因被歸咎於牧民的放牧行爲。
鑑於此次發現，研究人員建議重新審視馬賽馬拉保護區內現行的放牧限制措施。但他們警告稱，研究僅考察了當前低強度的放牧情況，高強度放牧可能帶來負面影響。
2、在宇宙黑暗時代之後，是什麼燃燒掉了無處不在的氣體雲？
在大爆炸後的首個十億年，第一批恆星和星系的誕生爲原本黑暗的宇宙帶來了光明，同時也引發了另一種轉變：充斥宇宙的中性氫被電離。然而，天文學家長期以來對這一過程感到困惑。要電離氫氣需要高能紫外線（UV），而稀疏的星系看似無法完成這一任務。現在，美國宇航局的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）顛覆了這一觀點。它在宇宙大爆炸後的頭十億年內，發現了大量明亮的年輕星系和發光的黑洞，這些天體釋放的紫外線可能已經超出需求。
今天，星系之間的氫幾乎完全被電離。宇宙微波背景輻射提供了線索，這些光子被電離氫的自由電子散射，微波背景的模式顯示，再電離的中點大約發生在大爆炸後7億年。
自2022年開始觀測以來，JWST已在宇宙大爆炸後的首個十億年間發現了1000多個候選星系。今年5月，一個研究團隊確認了一個在大爆炸後不到3億年就發光的星系。這些星系的第一代恆星可能是巨星，幾乎不含重元素，這種特性使得這些巨星炙熱且明亮，能夠大量產生紫外線。今年2月，巴黎天體物理研究所的一個團隊報告了JWST對大爆炸初期8個超微弱星系的觀察結果，這些星系的光被離地球更近的星系團的“引力透鏡”增強了。這使得JWST將它們分解成光譜，揭示出這些星系發出的紫外線是後來類似星系的四倍。
研究人員表示，如果這8個星系是JWST發現的星系的代表，“它們足以重新電離整個宇宙”。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、全腦決策動力學：研究人員揭示大腦如何將感覺轉化爲行動
神經科學家揭示了感覺輸入如何在老鼠的大腦多個區域中轉化爲運動行爲。倫敦大學學院塞恩斯伯裡威康中心的這項研究表明，決策是一個通過學習協調、跨越多個大腦區域的整體性過程。這一發現爲設計更多分佈式神經網絡提供了新見解，或可推動人工智能的研究。
這項發表在《自然》（Nature）雜誌上的研究，使用了神經像素探針（Neuropixels probes）來研究參與決策任務的老鼠。神經像素探針是一項先進技術，能夠同時記錄多個大腦區域的數百個神經元活動，使研究人員區分出感覺處理與運動控制。研究還通過比較經過訓練的老鼠與未受訓老鼠，揭示了學習過程的作用。
通過實驗，研究人員發現，當老鼠不知道視覺刺激的意義時，大腦主要處理視覺系統和部分中腦區域的信息。而當它們學會任務後，大腦開始整合多處的感官信息。
在這項研究中，研究小組只觀察了末經訓練老鼠和那些完全學會了任務的老鼠，但在未來的工作中，團隊希望進一步跟蹤神經元的時間變化，揭示學習過程是如何發生的，看看它們在老鼠開始理解任務時是如何變化的。研究人員還在探索大腦特定區域是否在建立感覺與行動間的聯繫中扮演關鍵角色。
2、聊天機器人能否取代醫生，幫助患者決定是否進行基因檢測？
在美國猶他大學亨茨曼癌症研究所和紐約大學朗格尼·珀爾馬特癌症中心的一項聯合研究中，科學家發現一種專門的聊天機器人能夠幫助患者有效決定是否進行基因檢測，提供了一種替代傳統遺傳諮詢的方案。
現行的基因檢測標準程序通常包括兩次預約，首先是與遺傳諮詢師見面，討論家族病史、檢測的風險和益處；如果患者決定繼續，則在第二次預約中與諮詢師討論檢測結果。
“BRIDGE”（擴大遺傳諮詢的範圍、影響和交付）試驗使用了一個算法，基於患者的家族健康史篩選出高風險人羣。
在試驗中，研究人員將3000多名參與者分爲兩組，一組採用標準遺傳諮詢流程，另一組則由聊天機器人提供遺傳學教育。結果顯示，兩組參與者進行基因檢測的概率相同，這表明聊天機器人是傳統諮詢模式的可行替代方案。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、中國科學家發現宇宙中最高能量伽馬譜線
中國科學院的科學家在伽馬射線暴GRB 221009A中發現了一條全新的高能譜線，這一發現揭示了伽馬射線暴物理學的新細節。
伽馬射線暴是宇宙中最強烈的爆炸現象，爲研究恆星、星系和宇宙提供了寶貴線索。2022年10月9日，伽馬射線暴GRB 221009A襲擊地球，其亮度之強擾亂了許多伽馬射線望遠鏡的正常工作。
中國科學院高能物理研究所領導的研究團隊，結合自主研發的“極目”空間望遠鏡和國際費米衛星伽馬射線監測器（Fermi/GBM）的數據，進行了一次全面的光譜分析，發現了一系列新的伽馬射線譜線。研究小組注意到，爆發的亮區譜線能量高達3700萬電子伏特，是迄今爲止觀測到的最高能量伽馬譜線。
2、利用植物提取物高效去除水中重金屬
一些重金屬離子在飲用水中過量時具有毒性。傳統去除方法如過濾，通常耗能較大，且依賴金屬捕集膜，這些膜容易堵塞並需要頻繁更換。爲改進水質淨化技術，研究人員正在探索植物提取物的潛力。植物多糖作爲細胞屏障，由重複的糖分子組成，能夠有效捕捉重金屬離子。
最近一項研究表明，使用從秋葵和蘆薈提取的多糖可以有效去除廢水中的微塑料和重金屬。然而，有些多糖是水溶性的，需要通過添加劑形成不溶性凝膠以捕獲金屬。
德克薩斯大學奧斯汀分校的研究團隊設計了一種具有糖結構且水溶性可控的聚合物，用以高效去除水中的重金屬。
實驗結果顯示，具有羧酸基團的碳水化合物最能吸引和結合鎘離子。在測試中，該聚合物在三分鐘內與鎘離子形成可過濾的團塊。通過調節水的酸鹼度，這些團塊可以重新溶解，釋放出鎘離子。
經過結合、結塊和再溶解的多次循環後，聚合物依然保持了同樣的金屬捕捉效率，展現出其作爲可回收材料的潛力。（劉春）