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保存“时间记忆”的脑部细胞
数十年来,神经学科的科学家在理论上推测人类的大脑中有一部分细胞可以在大脑中为我们日常发生的事件打上“时间标签”,这样我们就可以及时回想起过去的事情的发生时间。但是,在科学界一直没有找到可以让人信服的证据证明这部分帮助我们记忆事件发生的时间的脑细胞的存在。
最近,麻省理工大学的安•格雷布耶尔教授和他的研究小组发现,在灵长类动物的大脑中有一类神经元细胞可以将时间信息精确地编译储存。安•格雷布耶尔说:“我们的大脑给所有事情都加上了时间的标签,这样就使得我们回忆事情显得非常简单。我们回忆事情的时候首先通过过滤这些时间标签,然后通过时间标签将相关的事情从记忆中提取出来。”这种准确的时间记忆对于开车或弹钢琴等日常活动以及对于我们回忆往事极为重要。这个发现发表在《美国科学进程》杂志上。这项研究成果可用于帕金森综合症等导致记忆力丧失的疾病的治疗上。
这些储存时间记忆的神经元细胞位于脑部前额叶皮层和纹状体区域——这些区域同时也是人类大脑掌控学习、运动和思维的重要区域。安•格雷布耶尔表示,尽管这次实验主要是研究猕猴脑部前额叶皮层和纹状体区域,但是脑部的其他区域肯定也存在这些可以储存时间记忆的神经元细胞。
对于这次研究结果的应用,安•格雷布耶尔表示,这次研究的结果可以帮助帕金森综合症患者康复。帕金森综合症患者正是由于脑部时间记忆功能受损,在寻找和传输时间记忆时总是比正常人要慢。因此帕金森综合症患者不能像正常人一样按照正确的时间规律来完成日常行动。根据这次实验的结果,在为帕金森综合症患者治疗时,可以通过轻轻拍打等外部刺激帮助患者脑部加速寻找关于时间的记忆,这样患者讲话时会显得更加清楚一些。另外,医生还可以通过神经元修复装置或者神经元修复药物(这些药物中含有神经元细胞所需的多巴胺和羟色胺等)来帮助帕金森综合症患者恢复。
下一步,安•格雷布耶尔将集中研究脑部是怎样制造这些含有“时间记忆标签”的神经元细胞的,并研究这些时间记忆细胞是如何控制人们的行为和学习活动的。为什么脑部在不同环境下对时间的感受会不相同?安•格雷布耶尔说:“我们有时候会感觉时间过得很快,有时候却感觉时间过得很慢,所有这些都将可以用带有时间记忆的神经元细胞来解释说明原因所在。”
美国匹兹堡大学的神经生物学教授彼得•施特瑞克对这次实验结果给予高度评价,施特瑞克认为这次实验结果是对脑部如何记录和表述时间概念的一次全新阐释。施特瑞克说:“对于光线、声音、触觉、冷热感知、嗅觉等,我们人体有特定的感觉接受器,但是对于时间我们并没有特定的感觉接受器,对于时间的感知和储存是由大脑自己形成并运行的。”
【小题1】对安•格雷布耶尔教授和他的研究小组的“研究”,说法不正确的一项是()
A.为以往的人类大脑中存在时间记忆细胞的推测找到了令人信服的证据。
B.发现了灵长类动物的大脑中存在可以储存时间记忆的神经元细胞。
C.研究了时间记忆细胞的形成及它们控制人们行为和学习活动的机制。
D.借助实验研究成果,找到了一些帮助帕金森综合症患者改善记忆的方法。
【小题2】(小题2)下列表述与原文意思相符的一项是()
A.人体储存时间记忆的神经元细胞全部集中在脑部前额叶皮层和纹状体区域。
B.有了可以制造“时间记忆标签”的神经元细胞,人们的记忆活动就变得非常简单了。
C.脑部时间记忆功能受损,寻找和传输时间记忆就慢,也就不能完成正常的日常行动。
D.安•格雷布耶尔的研究实验被有关专家视为是对脑部时间记忆机理的全新阐释。
【小题3】(小题3)结合文本,请概括脑部细胞是如何运作“时间记忆”的。(25字以内)(3分)
上一题 下一题 0.99难度 现代文阅读 更新时间:2013-03-21 05:31:46

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同类题1

阅读下面的短文,完成下列小题。
人体干细胞
人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期——囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞,可发育成胚胎的支持组织如胎盘等;中心的腔称为囊胚腔,腔内侧有内细胞群。内细胞群在形成内、中、外三个胚层时开始分化,内胚层分化形成肝、肺和肠等,中胚层分化形成骨胳、血液和肌肉等,外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞群能发育成完整的个体,因而这些细胞被认为具有全能性。
成人身上也有干细胞,主要分布于骨髓、血液、大脑、胰腺等处,比如骨髓和血液中就有造血干细胞。但是,这些成年干细胞非常稀少,较难分离和纯化。它们的作用基本上是确定的,例如骨髓中的造血干细胞在体内环境下的使命就是分化成各种血液细胞。虽然近年来发现成年干细胞也具有一定的可塑性,例如在体外培养时,可通过改变条件让骨髓干细胞分化成神经细胞,但是目前还未发现成年干细胞能像胚胎干细胞那样具有分化出所有类型细胞的能力。同时,成年干细胞在体外难以扩增,而胚胎干细胞可以在体外扩增达三四百代。因此生物学家们普遍认为胚胎干细胞的研究更有价值,美国生物学家戴利说:“20世纪是药物治疗的时代,21世纪则是细胞治疗的时代。”
目前,胚胎干细胞研究的一个重点是用来产生神经细胞,以修复受损伤的神经系统。美国霍普金斯大学一个实验室用病毒感染老鼠的脊髓神经,使之瘫痪,然后从人的胚胎组织分离出来干细胞,在体外培养一段时间后,再注射到瘫痪老鼠的脊髓中。三个月后经过治疗的老鼠能蹒跚走路,而未经治疗的老鼠依然故我。解剖结果显示,这些来自人类胚胎的干细胞已经布满了老鼠的脊髓,并具有成熟的神经细胞的特征。
胚胎干细胞另一个研究重点是用于产生能分泌胰岛素的胰腺组织,再将这些胰腺组织移植到体内,以根治糖尿病。去年西班牙的研究者就将胰岛素基因转入小鼠的干细胞中,使之具有分泌胰岛素的能力,再将这些干细胞植入患糖尿病的小鼠胰腺中,结果小鼠的糖尿病症状消失了。
胚胎干细胞还有多种可能的用途。不过,医学界的美梦还需要一段时间才能变成现实。胚胎干细胞分化的组织是否会在人体内无限度地增殖,甚至形成肿瘤,科学家必须小心提防,以免未得其利,先受其害。而分离干细胞必须“杀死”胚胎,这是否属于谋杀,也正在成为媒体和饭桌上争吵不休的话题。
【小题1】下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解,符合文意的一项是(  )
A.人类胚胎干细胞即人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞群。
B.人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞群。
C.人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞。
D.人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞,也指成人身上的成年干细胞。
【小题2】文中生物学家认为“胚胎干细胞的研究更有价值”,下列不属于生物学家判断依据的一项是(  )
A.成年干细胞主要分布于骨髓、血液、大脑、胰腺等处。
B.成年于细胞非常稀少,较难分离和纯化。
C.成年干细胞并不具有分化出所有类型细胞的能力。
D.成年干细胞在体外难以扩增到三四百代。
【小题3】下列理解不符合原文意思的一项是(  )
A.造血干细胞和骨髓干细胞都属于成人身上的成年干细胞。
B.成年干细胞在体内的分化方向是确定的,在体外培养时其分化方向则是不确定的。
C.所谓“细胞治疗的时代”,主要是指利用胚胎干细胞治疗疾病的时代。
D.利用胚胎干细胞产生能分泌胰岛素的胰腺组织以治疗糖尿病,已取得初步研究成果。
【小题4】根据本文提供的信息,下列推断不正确的一项是(  )
A.已经证实,把胰岛素基因转人人类胚胎干细胞可以产生能分泌胰岛素的胰腺组织。
B.从人的胚胎组织分离出来的干细胞可以培养成为其他动物的多种组织细胞。
C.胚胎干细胞具有无限度增殖的危险,所以目前还没有条件在人体上进行移植。
D.胚胎干细胞研究在医学上有令人鼓舞的前景,但在社会伦理上却遇到了很大麻烦。

同类题4

聚合水事件
方舟子
1962年,苏联科学家费德亚金报告了他的一个重大发现:把蒸馏水放在一个小容器中加热,用一束石英毛细管收集水蒸气,让水蒸气在管壁内冷凝。几天后,他把毛细管内的水分取出加以研究,发现其密度比普通水大了大约40%,在100摄氏度时不沸腾,在零下40摄氏度时才结冰,而且像凡士林一样粘。他认为这是一种特殊的水形态,称之为异常水。他们认为异常水是水的聚合形态。
异常水的发现,引起了英国科学家的兴趣。一些英国科学家重复了实验,结果全都证实了苏联科学家的发现。英国著名物理学家贝尔纳甚至宣布聚合水的发现是“本世纪最重要的物理化学发现”。
美国科学家也很快跟进。1968年,马里兰大学的里平科特等人在《科学》杂志报告说,他们用光谱法研究异常水,得到的光谱与普通水完全不同。他们确认异常水的确是水的聚合形态,命名为聚合水。
一位想象力丰富的美国太空物理学家认为金星上的水很可能就是聚合水,他同时担心,聚合水万一从实验室泄漏出来,可能会把自然界中的水都聚合变成聚合水,必然会导致地球生命的全部灭绝!更实际一点的科学家则设想,聚合水既然像凡士林一样粘,而且100摄氏度不沸、零下40摄氏度才凝固,岂不是最理想的润滑剂和冷却剂?只可惜聚合水只能用毛细管制备,量极少(以毫克计),用来做研究都很困难,更不要说实用了。
但是,对聚合水的研究热传到美国后不久,对其真实性的怀疑也开始了。1969年,美国科学家发现他们制造出来的聚合水含有硼、硅、钠等杂质,认为聚合水其实是一种受污染的水。苏联科学家用质谱仪检测聚合水样品,发现聚合水含水量很少,反而含有脂质等杂质。另有美国科学家发现聚合水中含有乳酸钠,这是汗液的成分。
用多种检测方法都证实了所谓聚合水连水分都很少,它其实是胶态二氧化硅,掺杂有多种无机盐和有机物。二氧化硅是石英毛细管的成分,胶态二氧化硅是在拉毛细管受热处理时产生的,而杂质可能是从几种途径进入的:例如来自空气中的二氧化碳,受到用来密封毛细管的油脂的污染,在操作时实验员的汗液跑进了毛细管等等。
聚合水的存在其实违背了热力学定律,在理论上是不可能的。1973年,德尔亚津在众多证据面前也承认聚合水不存在,而是污染水。
【小题1】关于人们对“聚合水”初期的认识,下列表述不符合原文意思的一项是(  )
A.“聚合水”是通过把蒸馏水放在一个小容器中加热,用一束石英毛细管收集水蒸气,让水蒸气在管壁内冷凝而获得的。
B.“聚合水”像凡士林一样,密度比普通水大40%左右,100摄氏度时不沸腾,零下40摄氏度时才结冰,并且有粘性。
C.某些科学家担心,“聚合水”若从实验室泄漏出来,可能会把自然界中的水都聚合变成聚合水,导致地球生命的全部灭绝。
D.“聚合水”只能用毛细管来制备,所得到的数量极小,只能以毫克来计算,用来做研究都很困难,基本上不可能有什么实用性。
【小题2】下列表述,符合原文意思的一项是(  )
A.美国科学家发现所谓的聚合水含水量很少,含有硼、硅、钠、脂质等杂质,是受污染的水。
B.聚合水中进入杂质,是由于来自空气中的二氧化碳,受到用来密封毛细管的油脂的污染。
C.所谓的聚合水,主要成分是胶态二氧化硅,掺杂有多种无机盐和有机物,其中的水分很少。
D.石英毛细管是由二氧化硅构成的,在将石英拉制成毛细管时,二氧化硅受热会变成胶态。
【小题3】下面是 “聚合水事件”在科学研究方面给人的启示,说法不正确的一项是  ( )
A.科学研究要遵循科学定律、科学理论。
B.科学研究要严谨认真,否则会造成巨大的浪费。
C.对已有的科研成果,要有质疑精神。
D.聚合水的研究没有任何意义可言。