锻炼身体可以添加记忆力提升buff？| 一周趣科学vol.45

想提升记忆力？要坚持锻炼身体

英国伦敦大学学院研究人员领导的一项新研究表明，体育锻炼后，大脑会获得短期的记忆能力提升，而这种提升会持续一整天。这项新研究发表在《国际行为营养与体力活动杂志》上。

先前的实验室研究表明，人们的认知能力在运动后的几个小时内会得到改善，但这种好处能持续多久尚不清楚。

研究发现，50-83岁的人，如果在某一天进行中度到剧烈的体力活动，那么第二天的记忆测试中他们会表现得更好。久坐时间小于3小时、睡眠时间达到6小时也会有类似的记忆力提升效果。

研究小组招募了76名志愿者，让他们每天佩戴电子手环，并且每天参加背单词测试。结果表明，体育锻炼对短期记忆的益处比之前认为的持续时间更长，可能持续到第二天，而不仅仅是锻炼后的几个小时。

中度或剧烈活动是指能提高心率的活动，除了常见的跑步、跳绳等有组织的锻炼之外，还有快走、跳舞或爬楼梯等。

锻炼会增加血液流量，当然大脑里的血流量也会增加。而且锻炼会刺激去甲肾上腺素和多巴胺等神经递质的释放，从而有助于一系列认知功能。

另一个研究小组此前于2016年发表的一项研究也发现，在高强度间歇训练循环后的48小时内，海马体活动的同步性会得到加强，这标志着海马体功能增强，记忆力提高。

总体而言，睡眠时间越长，情景记忆、工作记忆和心理运动速度（衡量一个人对环境的感知和反应速度的指标）就越好。相反，久坐的时间比平时更长，第二天的工作记忆力会更差。

这项研究是首批使用“微纵向”研究设计来评估第二天认知表现的研究之一，在这种研究中，参与者被跟踪他们的正常生活，而不是呆在实验室里。

关于研究的局限性，研究人员指出，参与者是一个认知健康的群体，这意味着研究结果可能不适用于患有神经认知障碍的人。

大脑会从体育锻炼中受益

（图片来源：medicla.cn）

课代表总结：人类先天技能：唯一被动，每次物理攻击后智力提升5%，持续86400秒，冷却时间86400秒。

个性化血液检验指标可以“治未病”

读者或许会有这样的疑惑：“为什么我仅仅就是个感冒发烧，医生也总是要求我验血？”甚至有人会抱怨：“简单给我开个点滴或者开点药不好吗？验血很麻烦的！”

其实，医生的诊断是一个排除法的过程。感冒的症状是发烧，但发烧并不一定都是感冒造成的。通过血液检查，可以排除其它更严重的疾病，也只有这样，医生才会确认你的发烧真的是因为简单的感冒。

但在验血过程中，还是有一个隐含的问题。

举个课代表自己的真实例子。课代表长期患有慢性肠胃炎，因此多年来去医院验血，白细胞都会稍高一点。然而上周感冒发烧，去医院验血时，发现白细胞计数居然变正常了。

根据检测结果，我是应该认为我啥病都没有呢，还是应该认为我的身体出了别的问题，以至于让本来应该偏高的白细胞变得看上去正常了呢？

显然，除非我的感冒能治好我的肠胃炎，否则我的身体一定不会是正常的。究其原因，是因为检测结果对“正常”的判定标准，是参考大多数人的健康标准制定的，而不适合我这个本来就“不怎么健康”的人。

有鉴于此，美国麻省总医院的研究人员尝试采用一种新方法来提供个性化的血液检查报告。研究结果发表在《自然》杂志上。

研究者表示，血液检查报告的指标会因遗传、疾病史和年龄而发生变化。因此，每个人的测量值应该设定一个个性化的基准设定点，而不应该千人一标。

研究者纳入了100名健康与不健康的志愿者参与实验，通过在一段时间内多次测量他们的血液指标的方法，为每个人制定了不同的“正常”指标。

经过长时间的跟踪研究发现，虽然有些人后续的指标仍然在目前公认的正常范围内，但是已经不在他们个人的正常范围内了。进一步的身体检查发现，他们此时已经出现了早期疾病的征兆，例如糖尿病、心脏病等。如果他们只是去医院中进行普通检查，那么他们的指标一切正常，这些早期征兆就会被忽略。

因此，通过考虑针对个人量身定制的基准设定点，临床医生可能能够在看似健康的成年人中诊断出早期疾病，所有这些疾病都可以从早期干预中受益。

健康指标应当千人一面还是因人而异？

 （图片来源：sdu.edu.cn）

课代表总结：正常的时候，我喜欢不太正常。

谷歌量子计算甩开传统计算机“一个宇宙”

谷歌在12月9日宣布，它已经利用新一代芯片克服了量子计算领域的一项关键挑战，在五分钟内解决了一个计算问题，而传统计算机解决这个问题所需的时间则比宇宙的寿命还要长。

这款新型的量子计算芯片名字叫做“柳树”（willow），它有105个量子比特（量子计算的核心部件），大约相当于1亿亿亿亿个晶体管。而作为对比，我们日常生活中的电脑和显卡只有大约100亿个晶体管。

虽然量子比特的计算能力很强大，但它们也有一个致命的问题——量子比特太小了，因此稍微有点风吹草动就会让它们的出现错误。例如，来自太阳和宇宙的辐射就会严重干扰量子比特的运算结果，导致量子芯片的可靠性严重下降。自20世纪90年代以来，科学家一直致力于量子纠错。

谷歌在周一发表于《自然》杂志的论文中表示，它已经找到了一种将Willow芯片的量子比特串联起来的方法，这样错误率就会随着量子比特数量的增加而下降。该公司还表示，它可以实时纠正错误，这是让其量子机器实用化的关键一步。

能够在增加量子比特数量的同时降低错误是一项历史性成就，这也是量子计算第一次越过了盈亏平衡点。这对于任何有用的计算都是至关重要的，因为如果错误不能足够快地被纠正，它们就会破坏计算。

谷歌研究人员称，量子计算机与传统计算机的差距迅速扩大，而且不是像“摩尔定律”那样以指数速度增长，而是以“指数的指数”速度在增长。随着规模的扩大，其性能将继续远远超越传统计算机。

但必须指出的是，“柳树”虽然能在5分钟内解决一项传统计算机上亿亿年才能完成的事情，但它仍然没有任何商业应用。谷歌希望量子计算机有一天能够解决当今计算机无法解决的医学、化学和人工智能领域的问题。

谷歌科研人员正在调试量子计算机超导装置 

（图片来源：参考文献）

课代表总结：遇事不决，量子力学！好消息：这次是真的！

定向解决孕晚期高血压，不需要药物也可以做到

先兆子痫是由于胎盘血流不足而引起的一种疾病，主要表现为孕妇血压升高，从而导致胎儿血流受限。胎儿血液不足，会导致胎儿发育迟缓，甚至死胎。

它也是全球死产和早产的主要原因之一，占妊娠总数的3-5%。在妊娠早期被诊断出患有先兆子痫的孕妇及其婴儿将面临更高的风险，包括严重的健康问题和死亡。

目前，这种疾病的病因仍不明确，因而也没有能够根治的方案，只能服用降压药进行对症治疗。但是药物也会对胎儿造成不良影响，因此在许多案例中，许多孕妇也只能选择早产或引产。

美国宾夕法尼亚大学的工程师开发了一种新的方法，可以在不用药的前提下，定向地降低胎盘处的血压，从根本上缓解先兆子痫的症状。

研究者的思路是，如果不用药物，那么就需要向胎盘细胞“传个话”，让它们自己调低一下自己的血压，好让胎儿获得足够的血液。

mRNA就是一种可以“传话”的分子。mRNA也被称为信使RNA，可以把基因的信息传递给细胞，向细胞发出命令，让细胞进行不同的生理活动。

在实验室中，研究者研究了一种用脂肪包裹着mRNA的小颗粒，称为脂质纳米颗粒（LNP），这种小颗粒可以给mRNA提供“伪装”，让它们能定向运送到胎盘处。

在研究中，实验人员设计了近百种不同类型的LNP，并且测试了它们向胎盘运输mRNA的能力，从中挑选出了最有运输效率的品种。

在动物模型测试中，实验人员向患有先兆子痫的小鼠体内注射了这种LNP，结果发现，这一治疗能够有效降低妊娠末期的母体血压，而且更重要的是，小鼠能够足月生产，并且新生儿体重没有明显降低，这说明母体和胎儿都很健康。

这种一次性注射可以治愈先兆子痫小鼠直至怀孕结束，但现在研究小组必须探索需要多少剂量才能治疗人类的疾病。研究者目前正在将这种 LNP用到较大的动物身上，例如大鼠和豚鼠，以确定它的效果如何，然后才能将这项工作推进到人体试验阶段。

研究者在处理小鼠胎盘样本 

（图片来源：参考文献）

课代表总结：想起云深妈妈怀孕时的肝素针，打起来是真的疼，然而最后还是早产了。

梦想号大洋钻探船入列，有望钻透地壳

我国首艘大洋钻探船“梦想”号上月在广州入列，是全球钻探能力最强、科研功能最全、智能化水平最高的钻探船，综合性能全球领先，大幅提升了我国“深海进入、深海探测、深海开发”能力。

大洋钻探与陆地钻探的最大区别，就是大洋地壳比较薄，因此有希望可以钻透地壳进入地幔，从而真正取到地幔样本进行直接研究。因此，大洋钻探可以向地球深部进军，开发地球深部资源。

梦想号是一座“海上移动实验室”，总面积超3100平方米，可满足基础地质、古地磁、无机地球化学、有机地球化学、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等海洋全学科实时研究需求。

《科学》杂志称，梦想号是科学大洋钻探的未来。在这之前，美国大洋钻探领域拥有绝对优势，但其钻探船已于9月退役。梦想号的入列，标志这中国正式接手大洋钻探领域的领导地位。

从明年开始，梦想号将开始在世界各地大洋的海底岩石和沉积物中进行钻探，以研究板块构造、古海洋气候和深埋的微生物生命。这艘船有能力解答未来50年内气候、海洋、微生物和地球科学方面的基本问题。

梦想号的最大钻深达11000米，足以穿透莫霍面。莫霍面是地壳与地幔的分界线，在这里，岩石成分发生了急剧变化，这说明地幔的成分与我们熟悉的地壳完全不同。

然而想要达到这么深的海底并且开展钻探，是非常困难的，主要的挑战来自于海底的巨大压力。想要在这种压力下保持钻孔不会坍塌，必须设计新的循环系统才能实现。

我国计划在2025年至2035年期间开展一系列深海钻探计划，例如探测东南亚浅海之下巨大的地质构造——巽他大陆架，以重建500万年前的海平面变化；探测马里亚纳海沟的地质构造、地球化学和生物活动等。

目前，我国正在向全球科学家公开征集深海钻探科研计划，深入开展国际合作。

梦想号大洋钻探船引领新的地球科学探索

 （图片来源：参考文献）

课代表总结：在大大的大洋里面挖呀挖呀挖！

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