7月12日《科学》杂志精选

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研究揭示大脑如何处理视觉世界

日本的一项研究为人们就自己大脑如何创建视觉世界的内部体现提供了一种新的观点，从而揭示了这些体现可能较早开始于脑内的视觉处理等级系统，并且比科学家们曾经认为的发育要更具有累积性。大脑会回忆人们观察到的图案和物体，而这一过程是伴随着大脑发展出的独特的神经元来体现人们所观察到的图案和物体来达到的。科学家们长期以来推测，具有最大数量神经元体现的这些脑部区域也是当人们看到新物体时神经元首次产生这些体现的区域。

在这项研究中，Toshiyuki Hirabayashi及其同事测试了在某特定脑区域内的一个物体的神经元体现是在其前面就在该脑区域中出现的可能性。研究人员分析了在2只成年恒河猴的脑区域TE及36脑区域中的神经细胞对，后者脑区域中的神经细胞对具有较高的层级。当这些恒河猴看着某一屏幕上的6组成对的刺激并试图学习将相关的物体关联在一起时（这一过程可导致脑中神经元对之间的编码），研究人员对这2个恒河猴的TE及36脑区域中的神经元反应进行了记录。在TE区域，单元1神经元（或称源神经元）会对单元2神经元（或称目标神经元）提供输入。在较高层级区域36中的神经元会接受来自TE区域的输入，但只接受从其单元2神经元的输入。

总而言之，这些发现使得文章的作者推测在TE区域和36区域之间存在着这一层级关系，在这种关系中，首先在较前（即层级较低）区域中建 立的配对关系被传播至较后的区域。由Hirabayashi及其同事所做的工作表明，通常在脑皮层中观察到的对物体的详细体现不是像人们一直认为的那样是通过在某单一脑区域中的体现的积累实现的。相反，它们是通过在层级上处于前部区域中出现的这些体现及随后被转移到较高脑区域而得到的；在较高脑区域中，它们接着变得足够普遍而被大脑记住。由于大脑会通过重现相关的神经性体现而撷取记忆，来自本研究的见解会在某一天，在经过进一步的研究之后，帮助科学家们更好地了解记忆力受到损害的疾病。

前列腺癌只需少许神经

人们已知肿瘤会触发新血管的生长以促进对其氧气和营养物质的供应。但是，根据一项对小鼠的新的研究，这种所谓的肿瘤血管生成并非肿瘤利用其健康组织“微环境”来加速其生长的唯一方法：研究人员说，当某些类型的神经纤维在前列腺肿瘤附近或肿瘤内生长时，前列腺癌会变得更加致命和富有侵略性。

Claire Magnon及其同事研究了前列腺癌的小鼠模型并发现，在肿瘤中及肿瘤周围的高密度的神经生长可帮助前列腺癌的生长及扩散。研究人员观察到，手术性或化学性破坏前列腺内的交感神经——即那些与“战或逃”有关的神经——可防止肿瘤的早期生长，而用药理学的方法抑制副交感神经——即那些发出“休息与消化”信号的神经——则可抑制肿瘤的播散。

研究人员还分析了来自43位前列腺癌患者的肿瘤样本并发现，在肿瘤内及肿瘤周围的高密度的这种神经纤维与不良的临床转归有关。鉴于其发现，Magnon及她的同事提出，抑制这些神经发育的药物作为一种可能的前列腺癌疗法而值得人们研究。

关于基因疗法前景的更多消息

2项基因疗法试验已经取得了一些颇有希望的结果；在这些试验中，研究人员用慢病毒载体将健康基因移植到患者的干细胞中，并接着将那些干细胞重新导入病人体内。传统上，这些基因疗法一直是随机性的，而其他载体——诸如那些来自γ-逆转录病毒——的使用曾经产生过一些致命的副作用。然而，这2项由Alessandra Biffi等及Allesandro Aiuti等所作的新的研究提示，慢病毒载体可能是在涉及基因疗法时应该使用的方法。

Alessandra Biffi及其同事首先报告了他们对3名罹患某种罕见的被称作异染性脑白质营养不良（MLD）的溶酶体贮积病的孩子的分析，他们的造血干细胞（HSCs）被慢病毒载体插入了具有功能的ARSA基因。据这些研究人员披露，这些新的基因在HSCs被重新注入回病人体内之后不久仍然稳定并开始表达ARSA酶。他们说，在一个孩子接受该治疗后2年——而另外2个孩子接受该治疗后18个月——得到的所有的证据表明，该疾病已经在其发展的过程中停止了。

在另外一则研究中，Allesandro Aiuti及其同事报告了一个类似基因治疗方法的结果，该基因治疗方法在3个患有Wiskott-Aldrich综合征的孩子中替换了其WAS基因。这些研究人员同样使用某种慢病毒载体将功能性的WAS基因插入到患者的HSCs之中，而且这些病人的免疫系统再一次地接受了这些重新注入的细胞。据这些研究人员披露，该病的诸如复发性感染和湿疹等症状在基因治疗之后20~32周时有所减轻或全部消失。总而言之，这些结果表明，慢病毒载体在基因疗法时可能比用传统的逆转录病毒载体要更安全，尽管这两组研究人员都承认需要作更多的研究——以及在治疗后需要观察更长时间——来证实该方法的安全性和有效性。

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）

《中国科学报》 (2013-07-23 第2版 国际)