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激光无痛注射

2013-07-25

今日中学生(初一版) 2013年5期
关键词:印记雏鸡激光

韩国首尔国立大学的研究人员开发出激光无痛注射系统,能以适当的力道快速推动微细的药物流精准直达没有神经末梢的皮下组织,可让患者不出现痛感。许多人对传统的药物注射针头感到厌恶或恐惧,激光注射的出现则让他们感到欢欣鼓舞。

激光无痛注射系统以掺铒钇铝石榴石激光为基础。研究人员采用小型适配器与激光相结合。适配器内含有需要传送的液态药物和以水作为驱动液体的腔室,两者之间由柔性薄膜隔开。易于被水吸收的激光脉冲能在驱动液内生成大而稳定的气泡,而气泡所产生的较高压力会促使柔性膜发生形变,使得药物能通过直径为150微米的喷嘴有力地注入皮肤。

激光喷射压力的冲击大于皮肤的抗拉强度,药物流可轻易地穿透皮肤,而不会伤害相关组织或发生药液喷溅。激光注射的喷射口径小,速度快。此外,激光注射的目标是皮肤的表皮层,深度仅为皮下500微米,那里没有神经末梢。上述原因使得激光注射不会给患者带来疼痛感。由于能精确控制给药深度和药物剂量,激光注射系统更适合小剂量、多区域的临床注射应用,如疫苗接种。

印记学习

日本帝京大学和北海道大学的研究人员发现,甲状腺激素有助于鸟儿进行印记学习。研究人员让刚刚孵化的雏鸡观察玩具鸡,结果发现雏鸡血液中的甲状腺激素大量进入大脑。而如果投放药物遏制雏鸡脑内的神经细胞与甲状腺激素结合,雏鸡则不再出现印记学习行为。研究人员还发现,雏鸡过了印记学习临界期后,如果向雏鸡脑内注射甲状腺激素,雏鸡也能够记住玩具鸡。

印记学习是奥地利动物行为学家劳伦兹首先发现的一种动物行为。劳伦兹用人工孵化器孵化灰雁的卵,幼雏出壳后,首先看到的是劳伦兹,而不是母灰雁。因此,劳伦兹走到哪里,幼雏即尾随到哪里。以后,即使有母灰雁在旁,幼雏也尾随劳伦兹。劳伦兹认为灰雁幼雏的这种学习是由直接印象形成的,故称之为印记学习。

印记学习在幼鸟中表现尤为明显。鸟儿进行印记学习的时间一般较短,如灰雁幼雏在出世后仅有几小时,以后即逐渐减弱。许多印记仅在动物一生中的特定时期才能学习。如将孵出的幼雏关在笼内几天,不让它看到母灰雁或是其他的“代替物”,幼雏便会丧失“承教”能力。这是由于动物的神经系统在早期能够接受这类刺激,在发育过程中神经系统就不能再进行印记学习了。

类星体

类星体距离地球至少100亿光年(1光年约等于9.46万亿千米),很可能是迄今人类观测到的最遥远天体,因其无可比拟的能量也被称为“最危险天体”。一个国际天文研究小组对类星体3C?摇279的核心区域进行了拍摄,发现其中藏着一个超大质量黑洞。关于类星体的能源话题一直众说纷纭,不少天文学家认为,其异常巨大的能量很可能来源于超大质量黑洞所释放的引力能。

类星体因亮度超常而使得它即使远在100亿光年以外也能被观测到。据推测,在100亿年前,类星体比现在数量更多,亮度更大。虽然类星体亮度很大,它们的直径却很小。与直径数万光年的星系相比,类星体的直径大约为数光天(1光天约等于259亿千米)。

20世纪60年代,类星体与宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际分子并称为当时的天文学“四大发现”。类星体十分奇特,它们看上去如恒星又不是恒星,光谱似星云但也不是星云,发出的无线电波像是来自星系。天文学家推测,类星体很可能是由体积很小、质量很大的核与核外的广延气晕构成。类星体还有一个显著特点是具有很大的红移,表示它正以飞快的速度远离我们。

东西找不到,源于大脑不同步

急着出门却怎么也找不到钥匙。实际上,在你手忙脚乱的搜寻过程中,你可能已经拿到过它,自己却根本没有意识到,随手把它放到一边去了。加拿大科学家指出,出现这种情况,可能是由于大脑处理这项任务的各个系统工作不同步。

研究人员设计了一个简单的实验:志愿者必须以最快的速度,从电脑屏幕上一堆彩色图案中找到特定的形状。结果,有10%~20%的时间,志愿者分明已找到了正确的图形,却对它视而不见。

为什么会出现这种错误?是志愿者忘记了他们寻找的目标吗?在接下来的实验中,志愿者在进行寻找任务之前要先记忆一个物品列表,并在完成任务之后进行回忆。这样志愿者的短期记忆中放不下其他信息,可能会对搜寻任务的成绩起到负面影响,但结果是,志愿者出错的概率并没有受到影响。

研究人员分析了志愿者的鼠标移动,发现当错过了正确的目标之后,他们的动作会变慢。研究人员认为,大脑中处理运动的系统速度太快了,视觉系统跟不上。由于时间宝贵,大脑偶尔会牺牲准确度以保证速度。鼠标移动慢下来则表明,在一定程度上志愿者意识到他们错过了目标。此前也有研究显示,人们在犯了错误后试图减慢行动速度,即使他们并没有意识到自己犯了错误。这反映了大脑意图减慢运动系统,让视觉系统跟上,产生意识知觉。

这项研究对于生活中一些重要的搜索行为具有启示意义,如医生通过X线寻找病灶,安检人员寻找行李中的危险物品,等等。(摘自《科学画报》)

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