欢迎收看一周科技。本周你将看到：①动脑为何让人疲劳；②自动修复车漆；③蜘蛛也会“做梦”；④合成胚胎；⑤北极高速变暖。
 疲劳大脑 
高强度的脑力活动会让人倍感疲劳，使人注意力涣散，更容易转向轻松、短期获利的选择（比如说，躺着刷手机）。明明坐着没动，为什么也能累成这样？一项新研究认为，这与大脑内的化学物质变化相关[1]。
和体力活动一样，脑力劳动也会让人疲劳——但这背后的原因仍不明确 | 图虫创意
通过磁共振波谱分析，研究者监测了两组受试者脑内的代谢情况——其中一组要进行数小时高难度的认知测试，另一组则只进行轻松的脑力活动。结果显示，在高强度脑力活动之后，人们脑内负责认知控制的区域（外侧前额叶皮层）出现了谷氨酸累积的现象。谷氨酸是一种重要的神经递质，但它在细胞外过度累积可能会对神经功能有害。研究者推测，人们在思考后感到疲劳，或许正是因为大脑需要休息时间来恢复谷氨酸浓度平衡。不过，目前的研究仍不足以给出十分确凿的证据。
可以肯定的是，在攻克难题时，人们需要格外注意休息和睡眠。另外还要记得：千万不要在精神疲劳时去做重要的决定。
 自动修复 
韩国研究者开发了一种能够自我修复的车漆保护涂层：只需要晒晒太阳，上面的刮痕就会自动消失，不再需要送进修理厂进行修补[2]。
晒晒太阳就能修复车漆刮痕 | Korea Research Institute of Chemical Technology
研究者对常规的树脂涂层材料进行了改造，在聚合物分子中加入了可逆的“动态化学键”，同时还加入了另外一种能够吸收红外光并产热的成分。在阳光的照射下，这种新型涂层能够吸收近红外光使自身升温。在温度变化中，聚合物网络中的“动态化学键”逐渐解离，然后再重新形成，这样一来划痕损伤就得以修复。
晒太阳30分钟或聚焦阳光照射30秒后，模型车表面的划痕完全消失 | Korea Research Institute of Chemical Technology
在正午阳光的照射下，这种涂层材料只需要30分钟就可以自行修复划痕。而如果用放大镜聚焦阳光照射局部，修复过程还能缩短到30秒。
 蜘蛛“做梦” 
生物学家在跳蛛身上观察到了类似快速动眼睡眠的状态——这提示，它们有可能也会做梦[3]。
睡梦中的跳蛛，可以观察到眼部的运动 | Daniela C. Rößler
人类的睡眠周期中，快速眼动期和非快速眼动期交替出现；在快速眼动期，眼球快速移动，肌肉放松，大多能被记住的梦也是在这个阶段发生的。利用跳蛛刚出生呈半透明的特点，研究者拍摄了34只幼年跳蛛，观察到了与快速眼动期类似的睡眠状态——在某些阶段，跳蛛会出现眼部运动、腿部蜷缩、腿部和腹部偶尔抽动（后两者说明肌肉处于放松状态）。腿部蜷缩总与眼部运动一起出现，其他睡眠阶段则没有这些现象。研究者十分兴奋，猜测跳蛛或许也会做梦，虽然现在的实验观察还不足以证明这一点。不过，这是第一次在陆生无脊椎动物身上观察到快速眼动睡眠，这能让我们对睡眠和大脑有更多的认识。
实验中用到的弓拱猎蛛（Evarcha arcuata）｜Daniela C. Rößler
 合成胚胎 
无需精子、卵子与子宫，科学家创造出了完全“实验室合成”的小鼠胚胎。在体外培养装置中，这些“合成胚胎”顺利成长8天，并长出了跳动的心脏。
在培养装置中生长的小鼠“合成胚胎” | Weizmann Institute of Science
这种“合成胚胎”完全由人工培养的小鼠胚胎干细胞转化而成，需要在一种特制的旋转装置中进行培养。承载着胚胎与培养液的玻璃管在仪器中不断旋转，因此模拟胎盘血流向胚胎提供营养的方式。“合成胚胎”成功发育出了心脏、大脑、神经管等重要结构，与自然受精的小鼠胚胎形态相似度高达95%。目前，这种培养方法的成功率还很低，约为0.5%。
旋转的培养装置 | JACOB HANNNA LAB/WEIZMAN INSTITUTE
这些“合成胚胎”目前并不能长成完整的个体。它们的近期应用前景是作为实验材料用于相关基础研究。
 高速暖化 
北极正在以超出科学家预期的速度迅速变暖：一项新研究显示，这里温度上升的速度达到了全球平均值的近4倍[5]。
格陵兰岛努克 | HADA AJOSENPÄÄ/FINNISH METEOROLOGICAL INSTITUTE
芬兰研究者分析了1979-2021年间的气象数据，结果显示，在这四十余年间北极圈在以每十年0.75℃的速度暖化，而全球平均的变暖速度为每十年上升约0.19℃。在北极的一些局部地区，变暖速度还更加惊人：在北冰洋的欧亚部分，靠近斯瓦尔巴群岛和新地岛的区域，暖化速度甚至达到了每十年上升1.25℃。人们虽然过去就已经知道极地的变暖速度快于其他区域，但现有气候预测模型普遍低估了这种效应。
参考文献
[1] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01111-3
[2] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsapm.1c01768
[3] https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2204754119
[4] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00981-3
[5] https://www.nature.com/articles/s43247-022-00498-3
作者：麦麦，窗敲雨
编辑：窗敲雨
封面图来源：图虫创意
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