中科院神經(jīng)科學(xué)研究所腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心非人靈長類研究平臺的龔能博士團隊與蒲慕明院士合作,通過一種新的視覺-本體位置偶聯(lián)訓(xùn)練方法,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過訓(xùn)練的恒河猴自發(fā)地表現(xiàn)出鏡像自我識別的能力。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。
自我意識作為人類最重要的高等認知功能之一,其神經(jīng)機制并不清楚,其中一個重要的限制就是動物模型缺乏。能夠識別鏡中的自我被認為是驗證自我意識的有效手段,鏡前的"標記測試",即在被試不知情的條件下在其臉上涂上顏料標記,看被試會不會在鏡子前觸摸和檢查臉上的標記,被認為是經(jīng)典的檢測方法,并被用于人類和多種動物。
研究人員在恒河猴的頭部兩側(cè)放置方形紙板,將激光點照到紙板上,訓(xùn)練恒河猴根據(jù)鏡子影像來觸摸頭部兩側(cè)的光點。當訓(xùn)練的3只恒河猴都能很精準地利用鏡子影像觸摸到紙板上的光點后,實驗人員將光點移到猴子的臉上,發(fā)現(xiàn)3只猴子都能很準確地觸摸臉上的光點,進而自發(fā)地通過了鏡前"標記測試",并表現(xiàn)出典型的照鏡子行為,即利用鏡子檢查自己身體上本來看不到的部位。
專家認為,該成果進一步證明了恒河猴確實具備鏡像自我識別的能力,視覺-本體位置偶聯(lián)訓(xùn)練方法可以進一步結(jié)合腦電和核磁成像等手段用來研究恒河猴自我意識的神經(jīng)基礎(chǔ)。龔能說,該研究表明了目前最公認的鏡像"標記測試"用于檢測動物是否具備自我意識的局限性,即動物不能通過鏡像"標記測試"并不能說明動物不具備該能力,自我意識相關(guān)的高等認知功能可能存在于更多更低等的物種中,并需要更合適的實驗手段來揭示。
動物總是給我們驚喜,不同的動物各自有著不同的本領(lǐng),那么你們知道哪些動物有神奇本領(lǐng)嗎?之前我為大家講解過鯨魚的十大習(xí)性及本領(lǐng),下面就為大家揭秘10種動物有神奇的本領(lǐng),感興趣的不妨一起往下看!
10種動物有神奇的本領(lǐng)
一、黑猩猩模仿能力 一項研究給我們一個驚人的啟示:黑猩猩有能力模仿其他物種或人。沒錯,實驗進一步顯示了它們的模仿行為,類似于人類。當一只黑猩猩模仿人類做一個動作時,一群黑猩猩也會做同樣的動作,真的是太神奇了!
二、果蠅行動前先思考 果蠅只存活60天,牛津大學(xué)研究人員的一項研究證明,果蠅不僅在行動前思考,而且實際上在行動之前會考慮很多問題,特別是在做出困難的決定之前。
三、大象安慰痛苦的同伴 安慰雖然很少在動物中發(fā)現(xiàn),但以前在犬類、烏鴉、大類人猿和其他動物中都有過。一項研究聲稱,亞洲象也是其中之一。在一年多的時間里,研究人員研究了26頭大象,當一只大象因看到同伴苦惱時,這時大象會發(fā)出啁啾的聲音,這可能是大象王國的安慰之詞。
四、歌唱的鳥兒失去記憶 研究人員聲稱,他們對鳴禽的研究已經(jīng)證明,雄性鳴禽經(jīng)歷了記憶力的喪失,因為它們消耗了大腦的大部分時間來學(xué)習(xí)歌曲。
五、猴子的判斷有偏見 你知道嗎?猴也會有偏見~一組研究人員在對三只恒河猴進行研究時發(fā)現(xiàn),猴子有偏見。在一個特別的快節(jié)奏游戲中,猴子們很快完成了前兩步,而到了第三步時竟然以同樣的方式持續(xù)了幾個星期。
六、斑馬鳥學(xué)會了假裝 斑馬鳥會根據(jù)自己身處的社會環(huán)境改變行為,就像人類一樣,不是嗎?當伴侶生病時,它們會盡量顯得強壯,面對敵人的威脅時也是如此。
七、狗記得熟悉的人 一項研究對12只狗進行了觀察,用嗅覺來觀察狗的情緒反應(yīng)。將一個熟悉的人和陌生的人帶到狗面前時,狗這時會對熟悉的人有著強烈的反應(yīng),并且十分依戀。
八、老鼠有工作記憶 和人類一樣,老鼠也有工作記憶,?工作記憶?是指在思考過程中的記憶。研究人員發(fā)現(xiàn),實驗中觀察到的老鼠觸須對振動的反應(yīng)就像人類用指尖做的那樣。目前,研究人員還沒有真正弄清楚老鼠大腦的哪一部分負責(zé)工作記憶。
九、狼比狗學(xué)得更好 一項研究表明,狼比狗學(xué)得更好。科學(xué)家們對15只6個月大的雜交狗和14只6個月大的狼進行了研究。每只動物都被要求能打開一個盒子,最后得到獎勵。實際上,所有的狼都成功地打開了盒子,而只有十只狗能完成這個動作。
十、狐猴從盤子里偷食物 在一項實驗中,來自大型群體的狐猴能夠迅速從盤子里偷出食物。其實,所有狐猴本質(zhì)上都有相似大小的大腦,因此,這證明了生活在大型社交群體中有助于動物學(xué)習(xí)和成長。
人為什么會說話?----語言基因探秘
在這個星球上,人類是惟一可以用語言來交流的生物??茖W(xué)家宣稱,在人類眾多基因中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能使人類說話的基因,如果沒有這個基因,語言與人類的文明就沒有發(fā)展的機會。在過去的20萬年間,這個基因的改變,促使人類能與其它生物向不同的路徑演化,它就是FOXP2,這個基因的損壞,會造成罕見的語言障礙,語言文法的使用將出現(xiàn)問題。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這個基因是2001年的事情,現(xiàn)在,科學(xué)家在靈長類的研究中,觀察這個基因在它們身上的表現(xiàn)情形與影響,這些動物包含黑猩猩、大猩猩、猩猩、恒河猴、猴子與老鼠。科學(xué)家想知道,這個基因在人類、猴子與老鼠身上,有什么不同的表現(xiàn)。他們希望再找到更多與語言有關(guān)的基因,并且逐漸證實語言的發(fā)展,與人類文明的產(chǎn)生息息相關(guān)。
尋找人類語言基因
大約600萬到700萬年前,人和猩猩從共同的祖先演變而來。其中,現(xiàn)代智人在染色體的基因構(gòu)造上與大猩猩或黑猩猩等靈長目動物約有98%的相同,甚至許多地方連排列順序都完全一致,但在演化過程中,只花了不到10萬年時間就晉身為萬物之靈。
作為人類,我們多么自豪!我們種植莊稼、養(yǎng)育禽畜,因而不必像別的動物那樣為了尋找食物而在原野和叢林中游蕩;我們蓋起房屋,因此可以躲避雨雪風(fēng)霜的侵襲;我們擁有雙手和智慧,從而能夠建立起復(fù)雜的社會,發(fā)明創(chuàng)造出越來越高明的技術(shù)來服務(wù)于人類。最值得我們自豪的是,在這個星球上,人類是惟一可以用語言來交流的生物。
絕大多數(shù)研究人類起源的專家都認為:通過口語進行交流,是人類區(qū)別于其他動物的最顯著的特征。一些科學(xué)家曾成功地訓(xùn)練黑猩猩使用復(fù)雜的手勢或輔助工具交流信息,但無論怎樣訓(xùn)練,這些人類的遠親始終只能發(fā)出少數(shù)單詞的音,“口語能力”實在是糟糕透頂。
在人類社會,也存在許多有趣現(xiàn)象,對英國16000對雙胞胎的研究表明,語言障礙和遺傳有很大的關(guān)系,但很難將這些癥狀和某個具體的基因聯(lián)系起來。對天才語言學(xué)家(他們能流利地說多種語言)的基因和大腦的研究,可能揭示基因?qū)φZ言學(xué)習(xí)方面的貢獻,盡管這種看法一直被人忽略,但事實上多得驚人的職業(yè)語言學(xué)家本身就是語言學(xué)家的后代。
20世紀60年代,科學(xué)家猜測人類擁有與語言能力有關(guān)的獨特基因,理由是語言如此復(fù)雜,普通的兒童卻能在極年幼的時候自然地學(xué)會說話。最新科研成果揭示:語言與基因之間的確存在著千絲萬縷的聯(lián)系。
發(fā)現(xiàn)“FOXP2”
20世紀90年代,牛津大學(xué)威康信托人類遺傳學(xué)中心及倫敦兒童健康研究所的科學(xué)家,對一個患有罕見遺傳病的家族中的三代人進行了研究,這個家族被研究者稱作“KE家族”,“KE家族”的24名成員中,約半數(shù)無法自主控制嘴唇和舌頭的運作,在閱讀上也都存在障礙,而且難以組織好句子,記不住詞匯,也不能理解和運用語法。該家族三代人中存在的語言缺陷使科學(xué)家們相信:是他們身體中的某個基因出了問題!
最初,他們把這個基因叫做“語法基因”(即“KE基因”)。盡管揭示人類語言能力的奧秘還需要獲得更多的遺傳信息,但這個英國家族的機能缺失現(xiàn)象表明了基因?qū)θ祟惼毡檎Z言能力的重要意義。知道“KE基因”是語言的主宰者遠遠不夠,還必須搞清它們究竟在哪里。為了找到“KE基因”的棲身之處,牛津大學(xué)的遺傳學(xué)家安東尼·摩納哥(Anthony Monaco)和他的研究小組尋找了幾年,直到1998年,他們才把這個范圍縮小到7號染色體的區(qū)域內(nèi),而在這個區(qū)域內(nèi)存在約70個基因。安東尼說:“這幾年的研究工作就像是一次尋找基因的‘染色體長征’?!?
兩年前,他們的研究有了一個歷史性的飛躍,一個被叫做“CS”的英國男孩出現(xiàn)了,他雖然和“KE家族”沒有任何的親緣關(guān)系,卻患有類似的疾病。通過對比兩者之間的基因,研究者們最終發(fā)現(xiàn),一個被稱為“FOXP2”的基因在這個男孩和“KE家族”的身上同樣地遭到了破壞,這也是他們患病的癥結(jié)所在。牛津大學(xué)研究小組的科學(xué)家們十分興奮地說:“相同病例的突然出現(xiàn),使我們漫長的尋找時間縮短了1—2年。”于是,這個有點拗口的“FOXP2”基因有了一個名副其實的稱呼———語言基因。
研究者發(fā)現(xiàn),“FOXP2”基因?qū)儆谝唤M基因當中的一個,該組基因可通過制造出一種可以粘貼到DNA其他區(qū)域的蛋白質(zhì)來控制其他基因的活動。而“CS兒童”和“KE家族”的“FOXP2”基因突變,破壞了DNA的蛋白質(zhì)粘合區(qū)。
具體說,是構(gòu)成“FOXP2”基因的2500個DNA單位中的一個產(chǎn)生了變異,致使它無法形成大腦發(fā)育早期所需的正?;蝽樞颉?茖W(xué)家們對“KE家族”的大腦圖像進行研究后,發(fā)現(xiàn)其中患有遺傳病成員的基礎(chǔ)神經(jīng)中樞出現(xiàn)了異常。人口舌的正?;顒诱怯纱竽X的這個區(qū)域來控制的,患病者的腦皮層中與講話和語言相關(guān)的區(qū)域也不能正常工作。這一研究成果發(fā)表在2001年10月4日出版的《自然》雜志上。
“FOXP2”基因的發(fā)現(xiàn),為基因?qū)W家們提供了一個繼續(xù)尋找其他與發(fā)音相關(guān)的基因的機會,尤其是那些由它直接控制的基因。這是一件很神奇的事情,就是這么一個微小的基因變化,竟然能破壞像語言這么重要的功能。盡管人類的每一個基因都有兩個副本,而“FOXP2”基因當中的一個副本出了問題,就能造成大腦發(fā)育不完全的嚴重后果。
人類會說話是個意外?
此后,科學(xué)家們進一步研究了語言基因“FOXP2”。據(jù)英國廣播公司(BBC)網(wǎng)站2002年8月27日報道,繼去年10月第一個語言基因FOXP2的研究成果在《自然》雜志上發(fā)表之后,部分科學(xué)家以老鼠、猴子及人類為實驗對象,研究“FOXP2”基因在不同物種中是否有不同的表現(xiàn),并進一步論證語言與人類文明發(fā)展的關(guān)聯(lián)。結(jié)果令人難以想象:語言源于“FOXP2”基因的變異,人類會說話是個意外。
由德國萊比錫市馬普人類進化研究所的遺傳學(xué)家斯萬特·帕博(Svante Pbo)率領(lǐng)的小組與英國研究者進行了合作,著手追溯“FOXP2”基因的進化歷史。他們測定了一些靈長類(黑猩猩、大猩猩、猩猩和獼猴)及小鼠的“FOXP2”基因,并與人類“FOXP2”基因序列進行了比較。研究小組在2002年8月14日的《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報告說,人類和小鼠最近的共同祖先生活在大約7000萬年以前,從那時到現(xiàn)在,該蛋白質(zhì)的氨基酸序列上只產(chǎn)生了3處變化。其中2處變化發(fā)生在約600萬年前人類支系與黑猩猩分離以后。基因掌握著蛋白質(zhì)形成的“密碼”,而蛋白質(zhì)是生物體中一切運動的杠桿和傳動裝置?!癋OXP2”基因上的變異明顯改變了相關(guān)蛋白質(zhì)的形態(tài),因此,某種程度上使得變異基因賦予人類祖先更高水平的控制嘴和喉嚨肌肉的能力,從而使他們能夠發(fā)出更豐富、更多變的聲音,為語言的產(chǎn)生打下了良好的基礎(chǔ)。
這個名為“FOXP2”的基因存在于所有哺乳動物。而該基因的變異使人類能夠區(qū)別于黑猩猩,這個人類的遠親就只能掌握較少的語言了?!癋OXP2”基因關(guān)鍵的片斷上共有715個分子。其中,老鼠只有3個分子和人類不一樣,黑猩猩則更少,才兩個。別小看這極其微小的差別,它卻產(chǎn)生了深遠的影響。
基因的變異在自然界中非常普遍。它主要是由于細胞的復(fù)制機制出了問題而引起的。大多數(shù)的變異是有害無益的,但也有意外的情況。這種“偶爾的意外”因為它的先進性而得以在人類進化中迅速傳播。FOXP2就是例證之一。德國科學(xué)家們指出,這種變異正好發(fā)生在20萬年前解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人出現(xiàn)的時候,之后,現(xiàn)代人就取代了原始祖先,并排擠掉其他原始的競爭對手,主宰了地球。
“FOXP2”基因是目前發(fā)現(xiàn)的第一個與語言有關(guān)的基因,研究人員現(xiàn)在還不知道其他基因在語言發(fā)展中所起的作用,更不清楚基因之間的相互作用。研究人員認為,還有很多很多的語言基因有待探索。類似“FOXP2”這樣與人類語言能力相關(guān)的基因,可能還有10個到1000個之多,尚待繼續(xù)研究。專家們認為,語言基因的研究有待進一步深入。最終,我們需要懂得語言基因是如何導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)的誕生,以及腦結(jié)構(gòu)是如何導(dǎo)致語言的產(chǎn)生的。這一工作剛剛開始。要完全把握這一過程要花費50到100年的時間??茖W(xué)家希望,能再找到更多與語言有關(guān)的基因,并且逐漸證實語言的發(fā)展與人類文明的產(chǎn)生息息相關(guān)。
RH是恒河猴(Rhesus Macacus)外文名稱的頭兩個字母。蘭德斯坦納等科學(xué)家在1940年做動物實驗時,發(fā)現(xiàn)恒河猴和多數(shù)人體內(nèi)的紅細胞上存在RH血型的抗原物質(zhì),故而命名的。凡是人體血液紅細胞上有RH抗原(又稱D抗原)的,稱為RH陰性。這樣就使已發(fā)現(xiàn)的紅細胞A、B、O及AB四種主要血型的人,又都分別一分為二地被劃分為RH陽性和陰性兩種。隨著對RH血型的不斷研究,認為RH血型系統(tǒng)可能是紅細胞血型中最為復(fù)雜的一個血型系。RH血型的發(fā)現(xiàn),對更加科學(xué)地指導(dǎo)輸血工作和進一步提高新生兒溶血病的實驗診斷和維護母嬰健康,都有非常重要的作用。根據(jù)有關(guān)資料介紹,RH陽性血型在我國漢族及大多數(shù)民族人中約占99.7%,個別少數(shù)民族約為90%。在國外的一些民族中,RH陽性血型的人約為85%,其中在歐美白種人中,RH陰性血型人約占15%。
在我國,RH陰性血型只占3‰~4‰。RH陰性A型、B型、O型、AB型的比例是3∶3∶3∶1。
RH陰性者不能接受RH陽性者血液,因為RH陽性血液中的抗原將刺激RH陰性人體產(chǎn)生RH抗體。如果再次輸入RH陽性血液,即可導(dǎo)致溶血性輸血反應(yīng)。但是,RH陽性者可以接受RH陰性者的血液。在人類紅細胞上存在一種特殊的抗原,與恒河猴紅細胞上的抗原相同,稱“RH”抗原,凡含有這種抗原的為RH陽性,不含這種抗原的為RH陰性。在白種人中RH陰性者較多,占15%,而我國漢族人群中絕大多數(shù)為RH陽性,RH陰性者不足1%。
家里生了四個還在為啥就一個是RH:因為Rh陰性血是一種隱性遺傳。
所謂隱性遺傳是指父母攜帶某種基因但不發(fā)病,其基因遺傳給后代后則使其發(fā)病。常染色體隱性遺傳性多囊腎就是如此,其上代攜帶此基因,但終生沒有多囊腎的表現(xiàn),其子代通過遺傳而獲得此種基因后則發(fā)病,且在初生及嬰兒期(有些甚至是胎兒時期)即表現(xiàn)出很嚴重的癥狀。如紅綠色盲、血友病、白化病。
Rh是恒河猴(Rhesus Macacus)外文名稱的頭兩個字母。蘭德斯坦納等科學(xué)家在1940年做動物實驗時,發(fā)現(xiàn)恒河猴和多數(shù)人體內(nèi)的紅細胞上存在Rh血型的抗原物質(zhì),故而命名的。凡是人體血液紅細胞上有Rh凝集原者,為Rh陽性。反之為陰性。這樣就使已發(fā)現(xiàn)的紅細胞A、B、O及AB四種主要血型的人,又都分別一分為二地被劃分為Rh陽性和陰性兩種。隨著對Rh血型的不斷研究,認為Rh血型系統(tǒng)可能是紅細胞血型中最為復(fù)雜的一個血型系。
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