2008-06-28

[報導]當快樂變成一種弱點...



Kate Melville 撰, domi 譯,wl 校

人們普遍相信快樂的孩子學得更好,但Virginia大學和英國Plymouth大學的心理學家們研究發現這個論斷不一定正確。此研究發表於Developmental Science雜誌,研究表示當學習過程中需要對於細節集中注意力時,快樂的孩子反而居於弱勢。

研究人員對於不同年齡階段的孩子進行了一系列實驗,他們利用音樂或者電影來引導受試的孩子進入快樂或悲傷的情緒。這些孩子之後被要求完成一項需要對細節集中注意力的任務:觀察一個複雜的圖型(例如:房子)和一個簡單的圖形(例如:三角形),然後必須在複雜的圖型中找出此簡單的圖型。研究人員表示,不論使用音樂或錄影帶來引導孩子的情緒,實驗結果都顯示相對於被引導入快樂的情緒,當孩子被引導入悲傷或是中性的情緒時更能完成任務。

Plymouth大學的Simone Schnall指出:「 快樂意味著事情發展順利,這使得訊息處理模式是全面性、由上而下的。悲傷則意味某些事情出了差錯,使得思考分析模式變成以細節為重。然而,強調現在的研究顯示正面情緒是有益於孩子也是很重要的,例如當一項任務需要創造性思維時。但是此項研究則證明了當對於細節需要集中注意力時,快樂的情緒可能反而弊大於利。」

來自Virginia大學的合作研究人員Vikram Jaswal補充道,這項結果與「快樂總是帶來積極效應」的傳統想法相違背。「快樂的好感覺會有隱形代價。它可能導致了一種適用於某些情況的特定思維模式,卻不一定適於其他情況。」

原文出處: Science a gogo, June 2, 2008
http://www.scienceagogo.com/news/20080501231313data_trunc_sys.shtml

2008-06-26

[報導]古抗體分子為人類過敏症的起源提供線索

Science daily 撰,domi 譯,Fan-Lu Kung 校

生物科學技術研究委員會(BBSRC)資助的科學家已經發現演化如何使人類產生過敏問題。倫敦大學國王學院Randall細胞與分子生物物理研究單位的團隊正在研究一個對於雞免疫系統非常重要的分子,從而闡釋了人類抗體的演化原形是如何導致過敏反應的。

他們發現雞體內的這種分子與人類中的相對應分子有著極大不同,從而為探究人類過敏反應的起源和病因帶來了曙光,為實施新的治療策略帶來了希望。

Dr Alex Taylor說,“這個分子就像一個活化石-發現它古老的過去就像是在你家花園池塘裡發現了一個腔棘魚。”通過研究這個分子,我們可以將過敏反應的演化歷史追溯到至少一億六千萬年前。通過比較古老和現代的抗體之間的區別,我們可以開始了解要如何設計更好的藥物來抑制過敏反應。

雞的抗體分子-IgY,看起來與人類抗體IgE極為相似。已知IgE參與過敏反應,另外在人體中還有一個叫作IgG的抗體輔助摧毀入侵的病毒和細菌。科學家在鴨嘴獸基因組中發現了相應的基因,從而證實IgE和IgG在一億六千萬年前就出現在哺乳動物中。然而在雞的生物體內,並沒有IgG的類似物,而由IgY執行IgE和IgG的任務。

Dr. Rosy Calvert說,“盡管這些抗體都源於同一祖先,但由於某些原因人類最後剩下兩種職有專司的抗體,而雞只有一種擁有較普遍功用的抗體。”

“我們知道人體中IgE的部分問題在於它與白血球極緊密地相聯,從而導致免疫系統的過度反應,所以我們想要看看IgY是否也是同樣作用。”

藉由檢查IgY與白血球聯接緊密程度,研究者發現它與人類IgG更為相似,與過敏反應無關,且聯接並非那樣緊密。

Brian Sutton教授認為,“可能是當時受到一些討厭的小蟲或寄生蟲影響,人類需要比較強烈的免疫反應,由此而演化出像IgE那樣與白血球緊密相連的抗體。搞得我們現在有了一個趨於過度反應的抗體,使得我們對於一些無害的物質比如花粉和花生等也會產生可能危及生命的過敏反應。”

研究工作的下一個階段是要深入探討抗體和白血球細胞表面的交互作用。這為藥物設計提供了一個新方向,我們可以藉著改變這種交互作用,”放鬆”IgE的聯接,使其更像它在雞生物體內的相對應分子。

原文出處:ScienceDaily, Jun 14, 2008
http://www.sciencedaily.com/releases/2008/06/080612193831.htm

參考資料:
1. Taylor et al. Avian IgY binds to a monocyte receptor with IgG-like kinetics despite an IgE-like structure. The Journal of Biological Chemistry, 283: 16384-16390~

2008-06-24

[報導]鏡像神經幫助鳥唱歌時保持音準

Greg Miller 撰,Bronte Jiun Hong Chen


十年前發現的鏡像神經(mirror neurons),在神經科學領域內持續廣為討論至今。最初是以猴子為實驗對象,發現當猴子伸出手或是看到其他猴子做出相似的動作時該神經細胞就會發出反應。在腦部意像(Brain-imaging)研究發現,人腦中在多種情況下亦有相似的神經活動,推測鏡像神經細胞會參與知覺、學習、以及移情作用(Science, 13 May 2005, p. 945)



使人振奮的曲調 溼地麻雀的鏡像神經元在鳥鳴的時候活化,及聽到特定的鳥鳴也會活化。
CREDIT: (IMAGE) ROB LACHLAN; (TRACES) SOURCE: J. F. PRATHER ET AL., NATURE (2007)

在「自然」雜誌,研究人員描述當鳴鳥鳴唱或聽到其他的鳥鳴唱了和他自己相似的音調,其鏡像神經細胞就會發出反應。這個發現或許開啟一新的途徑來解釋會鳴唱的鳥是如何學習並且持續唱出他們複雜的音調 這是除了人類語言外,極少數動物擁有學習而來的溝通能力。有些學者認為此結果或許可以擴大解釋。


義大利帕瑪(Parma)大學的神經科學家Pier Ferrari說:「這是第一次在靈長類以外的物種發現鏡像系統」,他目前正參與最初以猴子研究鏡像神經細胞實驗的研究團隊,他認為鏡像神經細胞也許可視為「脊椎動物腦的基本特徵」,至少在某些物種,鏡像神經一開始幫助動物磨練牠們的動作,最後吸收學習成為更複雜的能力,譬如瞭解其他動物的相似行為。


神經科學家Jonathan PratherRichard Mooney,以及他們在杜克(Duke)大學的同事,在新的實驗中發展了一款特別輕質的設備,將它綁在溼地麻雀的頭上,以便記錄下當鳥鳴唱時,以及聽到錄音的鳴唱時個別腦神經的活動。研究學者確認當鳥類鳴唱某特定的音調時,位於前腦調節歌唱功能的腦部特化區域,稱為HVChighly vocal center)的神經元會發出持續一致的反應。(溼地麻雀一般可鳴唱幾種不同的音調)。當一特殊的音符出現在鳴唱間,會有腦神經細胞發出反應。當研究人員由音效系統播放該鳥類自己的音調時,只要特定的音符出現時,相同的神經細胞都會發出反應。有些時候這些神經細胞對於其他的溼地麻雀的鳴唱也會有反應,只要在那音調裡含有類似的音符。Mooney的研究團隊也發現另一種會鳴唱的鳥 - 孟加拉山雀(Bengalese finches)的HVC神經細胞有相同的反應。


伊利諾州芝加哥大學(University of Chicago in Illinois)鳥類鳴唱的研究學者Daniel Margoliash說:「這些是極度困難的實驗!」。他說杜克大學研究團隊的發現是令人興奮的,因為他們對於HVC神經元的研究可能協助解釋,鳥類是如何終其一生維持牠們複雜且有特色的音調。他說,他說,這些神經細胞在鳥類想鳴唱時,可負責經由聽覺所聽到的自己鳴唱。對於成鳥,這樣的比較對維持牠們的音調是必要的;對於幼鳥,這樣的比較對於初次學習鳴唱也是相當重要的。


Mooney說,HVC神經細胞或許可以幫助鳴唱的鳥類解讀其他鳥類的聲音。公的溼地麻雀會來回反覆的鳴唱來宣示牠的領域,當聽到其他的競爭對手鳥類的音調與自己的相似時,會活化某些HVC的神經細胞。這可以幫助鳥類比較其競爭對手的音調和自己的音調,並且找到適當的音調來反擊回應。



原文出處:Science, January 18, 2008

http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/319/5861/269a?rss=1

2008-06-21

[報導]壁虎激發“超級黏著劑”的靈感


壁虎如何爬牆的密秘已經被解開了

BBC News 撰,SkyOrggLee 譯,Rei-Fen Chen 校

它的發明者表示,只要一平方公尺的此種類似壁虎的超級黏著劑,就可以承受一部家用汽車的重量。
英國太空防禦航空工程公司(BAE systems)的科學家們已經發明一種類似於壁虎足部的合成樹脂,稱為「壁虎樹脂」(Synthetic Gecko)。
這種可重覆使用的聚合物,就如同爬蟲類的四足,表面佈滿了上百萬根的蕈狀般細毛,使其可以牢牢地抓住物體的表面。
將來可以應用於修理飛機、皮膚移植,甚至蜘蛛人裝都可以使用這樣的超級黏著劑。
該公司位於英國布里斯托市菲爾頓的先進科技中心中,一位首席研究員Dr Sajad Haq表示,“這意謂著你的洗窗工人將不再需要梯子,就可以直接攀爬屋牆進行清洗工作。”
“這將還會有無數的應用,只要發揮你的想像力。”

微小的力量
這種人工合成的「壁虎樹脂」並非是第一個從冷血動物身上獲得靈感的產物,2003年曼徹斯特大學就發明了一種膠帶,也是與壁虎的足部結構相類似。 合成的「壁虎樹脂」是由數以百萬計的蕈狀細毛組合而成 ,這樣的發明也是繼美國科學家研究出壁虎如何展現驚人的攀爬絕活而發展出來。
美國加州大學研究團隊證明壁虎之所以能貼在牆壁上,是因為牠的每隻足上有數十億根的毫毛(setae),可以與牆壁的表面產生非常微弱的分子間吸力。 此即所謂的凡得瓦爾力,乃源於分子外圍不穩定的電子彼此吸引。
由幾十億根的毫毛加總的力量,使得壁虎可以在牆上快步急跑,甚至倒掛在光滑的玻璃表面上。
只有當動物將牠的四足剝離表面時,才會分離。 BAE的研究團隊模擬壁虎四足上的毫毛,研發出一種超強黏著材質,由類似尼龍的聚醯胺(polyamide)所組成,表面上佈滿數以百萬計的蕈狀小稈。
如今已有黏性更強的黏著劑可用了!而且這種「壁虎樹脂」不像傳統的膠水,它是可以重覆使用,而不會留下任何的殘留物。 而且這種材質並不會讓人感到黏稠。
Dr Haq說:“這種材質只有在你將它壓在某些表面才會真正的黏著”
“是由於分子間的吸引力使得它能黏著於物體表面”

最佳的”黏著性”
它是由修改過的照相平版印刷技術所製造出來的,類似的技術常被用來製造矽晶片。
這種材質幾乎可以黏著在任何的物體表面,這個技術利用光線在某種材質上蝕刻出3D圖案。
Dr Haq表示: “我們所用的製程是修改自標準電子組建製程(electronic fabrication processes),因為這些製程便宜、眾所周知,而且能夠便宜地大量生產” 。先前嘗試要做所謂”壁虎材質”時,是運用更精細複雜的技術(例如電子束平版印刷技術)來進行,不但相當昂貴,而且難以大量生產製造。 到目前為止,這個研究團隊製造了幾種不同的材質,分別含有不同大小的蕈狀毫毛,試圖做出最佳的”黏度” 。
他們已經生產了幾種直徑達100 m的樣本,那幾乎可以黏在任何的表面,包括佈滿灰塵的表面。
然而研究團隊仍無法真正做到如壁虎四足一樣精細的材質。
Dr Haq 表示“我們目前所做出的材質將能把一台家用汽車、或一隻大象”黏著”在屋頂上。但是這些材質仍尚未達到和壁虎一樣的高黏著性。”





原文出處:BBC News, July 26, 2006
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5217240.stm

譯者筆記:
美國柏克萊大學的研究團隊日前也在線上最新發表了二篇有關這種壁虎材質的paper於Journal of the Royal Society Interface (Jan. 23, 2008)
實驗影片: [Movie (wmv)] [Movie (mov)]

參考資料:
http://robotics.eecs.berkeley.edu/~ronf/Gecko/interface08.html

2008-06-19

[報導]脂肪細胞的數目從青年時期後不再變動!

ScienceDaily 撰,beauqi 譯

20世紀五六十年代地上核子試驗釋放出的碳14放射性同位素幫助科學家們瞭解到,人類的脂肪細胞數目,無論是瘦子還是胖子, 都是在十幾歲的時候就固定下來的。成年之後脂肪重量的變動,主要來源於脂肪細胞體積的變動,而不是真正脂肪細胞數量的上升。

這個研究結果可能會幫助研究人員開發新的藥物用來對抗肥胖,以及其它相關疾病如高血壓和糖尿病。

圖片來源:www.abc.net.au

Lawrence Livermore 國家實驗室的科學家Bruce Buchholz與它的同事們在此方面做了新的研究。它的同事們分別來自瑞典的Karolinska研究所,柏林洪堡大學,希臘科學和技術基金會,Karolinska大學醫院,以及斯德哥爾摩大學。他們通過對DNA使用碳定年(carbon dating)的技術發現,無論個體的胖瘦,或甚至在體重明顯降低的情況下,成年人脂肪細胞的數目都是固定的。這表明脂肪細胞的數目是在孩童和青年時期決定下來的。

碳定年是一種在考古學和古生物學領域常用的研究手段,用來計算史前古器物的年齡。但是在這次應用中,科學家利用放射性的碳同位素脈衝來分析人類脂肪細胞的數量。這項研究發表在線上版本的Nature雜誌上(5月4日)。

有放射性的碳14在自然情況下是由於宇宙光與空氣的相互作用而產生, 以很低的水準存在於大氣和食物中。Buchholz指出: “在過去的4000年中它的濃度一直保持著相對穩定,但1950-1963期間進行的核武器試驗,使得大氣中放射性碳元素的數量發生了全球性的變化。”

在這項新的研究中,Buchholz通過分析脂肪細胞的基因組DNA對碳14的攝取, 來建立脂肪細胞更新周轉的動力學模型。對一個成年人來說,無論年齡或者體重指數(body mass index, BMI),每年大約更新10 %的脂肪細胞。

在剛開始發胖的時候,脂肪細胞的死亡率和產生率都不會改變,也就是說對肥胖的成年人來說,存在對脂肪細胞數目的緊密調控。

“脂肪細胞的大小會改變,但沒有人測量過它的更新和數量變化。細胞體積變大意味著它能容納更多的品質”,Buchholz說。

在大多數國家裡,肥胖的比例都在逐年上升,並成為公共健康的一大問題,因為它會增加心血管疾病和代謝紊亂的風險,比如二型糖尿病。

根據疾病控制和預防中心的資料,自20世紀70年代開始成人和兒童的超重和肥胖比例均開始急劇上升。先後兩次國家健康和營養調查的資料顯示,在20到74歲的成年人中,肥胖的比例從15% (1976-80)上升到了32.9% (2003-04)。

這兩份調查也顯示出青少年的肥胖呈上升趨勢.2-5歲的兒童,肥胖率從5%上升到13.9%;6-11歲兒童,比率從6.5%上升至18.8%,而12-19歲的青少年,肥胖比率從5%升至17.4%。

這在份發表於Nature雜誌的工作中, 研究人員首先發現在脂肪重量指數(通過體重指數BMI測量)與皮下脂肪細胞體積之間存在直接的關聯, 而皮下脂肪比例占到總脂肪及內臟脂肪的80%。

通過687個成年人進行研究, 研究者發現脂肪細胞的數量在兒童和青年時期會增長, 但到成年時水準會持穩。 研究小組試圖觀察在一些極端條件下脂肪細胞數目的變化,比如在肥胖病治療手術中通過大量減少卡路里攝入造成的體重迅速下降。

他們發現這種治療確實會造成BMI指數和脂肪細胞體積的顯著下降,然而手術後兩年內脂肪細胞的數目並未減少。 同樣,非肥胖的成年人如果在幾個月內有體重的顯著增加 (15%-25%), 結果也只是身體脂肪體積的增加,而細胞數目不變。 其後如果體重回落到正常水準,仍然只會造成脂肪細胞體積的變化, 數目不變。

“如果你減輕了體重,你將仍然有貯存脂肪的能力,因為你有著穩定數目的脂肪細胞。 這可能就是為什麼減肥這麼困難。”Buchholz說。

超重和肥胖是由於能量代謝不平衡引起的—攝入了太多卡路里卻沒有足夠的運動來消耗它們。 體重是由基因、代謝、行為、環境、文化以及社會經濟地位共同影響下的結果。

Buchholz指出, 這份研究可能會促使人們對治療肥胖相關的疾病提出一些新的想法。

原文出處: ScienceDaily, May 12, 2008
Number Of Fat Cells Remains Constant From Teenhood In All Body Types;
http://www.sciencedaily.com/releases/2008/05/080509133100.htm

2008-06-17

[報導] 激進療法證明對糖尿病有害

--使用高劑量藥物干擾血糖水準有一定危險性

Heidi Ledford 撰,walkcoolboy 譯,Fan-Lu Kung 校

根據一個大型臨床試驗,患有第2型糖尿病(對心血管疾病而言是一種高風險因子)的病人,如果使用激進方法來降低他們的血糖實際上可能反而會縮短他們的壽命。這個結果與現有的理論矛盾:糖尿病人應該儘量降低他們過量的高血糖水準。

這個試驗為ACCORD(糖尿病人的心血管疾病風險控制行動)的一部分,早在今年二月安全考核委員會中止了這個部分的研究時,就已經引起關注。試驗結果在今天(6月6日)公佈於新英格蘭醫學雜誌上。

這個結果並不意味著糖尿病人不應該努力去控制他們的血糖,來自康乃狄格州紐黑文耶魯醫學院的心血管學家Harlan Krumholz說,但是結果卻說明了使用極端手段來降低血糖得不到保證。

超過10000個第2型糖尿病人參與了試驗,他們或者已經有心血管疾病或者很有可能發展出病症。大約一半人使用了標準治療方法來降低他們的血糖,讓‘糖基化血紅蛋白(glycated haemoglobin)’的平均值——一種血糖的衡量標準——維持在7.5%,這個值雖然超過了非糖尿病人的平均值,但是一般認為還可以接受。

另一半人使用了相同的藥,但是投與更高的劑量。他們的糖基化血紅蛋白,在一年的時間後就降到了6.4%。他們繼續保持了這樣的低標準三年。

在試驗進行的三年半間,高劑量組中有257個人死亡,相對的,標準劑量組只有203人死亡。


令人不安的結果

這個發現震驚了醫生們,因為他們一直被鼓勵去使用各種可能辦法來降低血糖水準。“這個結果讓人很擔心,”Krumholz說,他並沒有參與研究,“這是一個一直被人們所鼓勵採用的治療策略。”

研究人員還沒有釐清到底是用來降低血糖水準的方法、還是低血糖水準本身是問題所在。此研究的共同作者--北卡洛琳娜州溫斯頓-賽勒姆的醒林(Wake Forest)大學的Robert Byington說,美國糖尿病協會(The American Diabetes Association)建議把糖基化血紅蛋白水準降至7%以下;一個非糖尿病人的水準大約是在5.5-6%左右。

Krumhlz認為這個負面效果可能是使用高劑量藥物來降低血糖水準的後果。“一旦你開始加入複雜的療法,增加藥物的風險就開始抵消掉了藥物本身可能的好處,”他說。


不明原因

在這個研究中使用的藥物包括胰島素,磺醯脲(sulphonylurea),和一類稱作噻唑烷二酮(thiazolidinedione)的藥物。這一類藥物包括由GlaxoSmithKline以文迪雅(Avandia)這個商品名推出的羅格列酮(rosiglitazone),這個藥在最近的一個研究中被認為與增加心血管疾病風險有關。在ACCORD研究中,羅格列酮劑量與死亡率的增加的沒有明顯的關係,Byington說。“我們還沒能夠找出是哪個特定的成分或者治療策略導致了更多的死亡,”Byington說。

同樣在今天發表的另一項研究指出,積極降低血糖水準的治療方式能減少一種通常與糖尿病有關的腎臟疾病發生的機率。但是Krumholz認為這個好處其實相對而言較小。

ACCORD的結果可能鼓勵醫生建議病人改變生活方式——例如減肥與運動——或者其他不是藥物治療的選擇,Krumholz說。

原文出處:Nature News, June 6, 2008

http://www.nature.com/news/2008/080606/full/news.2008.879.html

2008-06-14

[文摘]少一點憂傷多一點太陽與Serotonin

情緒失調:少一點憂傷多一點太陽與Serotonin

Leonie Welberg 撰,SkyOrggLee 譯,domi 校

日照短的冬天會使人感到憂鬱,但是如果是在季節性情緒失調(seasonal affective disorder, SAD)的人身上,會產生嚴重臨床上的憂鬱症。還好這種情況可以藉由強光照治療(bright light therapy, BLT),而且在夏天的時候這個症狀也會完全消失。Willeit等人解釋這些情緒上的改變是由於serotonin (5-hydroxytryptamine)在血小板上的運送效率改變。

憂鬱症的理論解釋為,有一種monoamine的神經傳導物質(例如:serotonin)的功能被破壞而造成憂鬱症,但是這種破壞的起因仍然是未知的。Serotonin在神經突觸的含量由5-HTT調控,而 Willeit等人藉由此原理研究5-HTT在季節性情緒失調抑鬱症中的作用。

作者比較了正常受試者與在夏天經過4星期強光照治療後的季節性情緒失調患者,評估冬季中5-HTT的作用。他們測量5-HTT調控血小板傳進與傳出的改變(比較容易測得)。冬天的時候,將季節性情緒失調的患者與正常受試者相比,發現調控血小板運送進出的速率都是提高的。有趣的是,這些差異在夏天的時候以強光照治療方式4個星期,卻沒有顯著的差異。在強光照治療或季節改變對5-HTT的數量及serotonin的活性並沒有改變,所以5-HTT向內運送的機制增加是因為transporter的效率增加。

作者也分三個時間點,利用有系統的訪談來分別測量患者憂鬱病徵的程度,他們發現季節性情緒失調的患者在治療之後與HTT調控血小板運送進出效率是呈現正相關的。此外,這些患者的5-HTT調控外向運送並沒有因為5-HTT的治療而有所改變。

正常受試者與季節性情緒失調的患者於編碼5-HTT的promoter區域表現出基因型差異,這可能與個人感受憂鬱程度之差異有關。這個研究發現,基因型的分布在正常受試者與季節性情緒失調的患者並沒有差異,而且基因型也不會影響運送的效率。

這個研究發現5-HTT在血小板中運送效率的變化與憂鬱症分數相符,而且抗憂鬱症的藥物並不會直接拮抗5-HTT,不過可能還會導致5-HTT運送效率的變化。如果5-HTT在血小板中運送效率反映了腦部傳送效率,此研究結果可能意味著增加5-HTT運送的效率會造成突觸間serotonin含量的降低,使人產生憂鬱症。

原文出處:Nature Reviews Neuronscience,
Nature Reviews Neuroscience 8, 812 (November 2007) doi:10.1038/nrn2263
http://www.nature.com/nrn/journal/v8/n11/full/nrn2263.html

2008-06-12

[專題]自閉症(二)--自閉症患者的特徵

yollo 撰,Fan-Lu Kung 校

自閉症的特徵是一組特有的症狀,不是只有單一的症狀,主要的特徵為社交上的阻礙(impairments in social interaction)、溝通上的阻礙(impairments in communication)、受限制的興趣(restricted interests)和重複性的行為(repetitive behavior),其他方面的症狀可能也很常見,但是不是診斷的根本依據,例如飲食異常(atypical eating)。自閉症的單一症狀也會發生在一般人身上,但是症狀之間不會出現高度的關聯性,在一般人身上,正常性狀與病狀嚴重度之間沒有清楚的界線存在。


社會化的發展

自閉症患者在社交上有發展阻礙的現象,通常缺少對他人的感知能力,而這個能力對其他大多數的人來說,是被視為理所當然的能力。患有自閉症的Temple Grandin描述她無法理解一般人的社交溝通,就好像自己是火星上的人類學家。

社交上的阻礙在幼童時期就會出現,並且持續到成年時期,患有自閉症的嬰兒比較不會專注於社交上的刺激,較少向他人微笑或看著他人,對於自己的名字也較少有反應。自閉症孩童會有較嚴重的社交偏差行為,例如缺少眼神的接觸和利用預期性姿勢與人溝通,而較有可能以操弄他人的手做為溝通的方式。三至五歲大的自閉症兒童較不會展現對社交行為的了解、不會親近他人、也較不會模仿、或對情緒產生反應,他們傾向以非語言的方式溝通,並且輪流與不同人接觸。但是他們對於最主要的照顧者還是會展現情感。與一般人相較,他們展現出較少的情感安全感,雖然這個特徵在有較高心智發展或較輕微泛自閉症障礙症候群(autism spectrum disorders, ASD)的孩童身上會消失。較年長的ASD孩童或成人,在臉部和情緒的辨認測試上表現較差。

與一般觀念相反的是,自閉症孩童不傾向獨自一人。對於自閉症患者而言,交朋友和維持友誼通常是困難的,友誼的品質,而不是朋友的數量,可以反映出他們寂寞的程度。

有許多軼聞報導關於患有ASD患者的攻擊和暴力行為,但是缺少有系統的研究,這些有限的資訊中認為在心智障礙的孩童中,自閉症與攻擊、破壞物品和發脾氣有關聯,Dominick等人訪問了67個ASD孩童的父母,發現約有三分之二的孩童在某些時候會有嚴重的發脾氣現象,約有三分之一的孩童有攻擊的紀錄,並且伴隨發脾氣的現象,這樣的情況明顯多於有語言障礙的孩童。


溝通

約有三分之一到二分之一的自閉症患者沒有發展出足夠他們日常溝通所需的語言能力。溝通上的差異也許在出生後的第一年就會出現,也許包含學說話開始的時間延遲、不正常的手勢、較少的反應、以及和照顧者不同的發音模式。在出生後的第二和第三年,自閉症孩童說話的頻率和說話內容中不論是一致性、字彙和不同字組合的多樣性都較少,他們的手勢與說話內容較無關聯,較少有請求的行為和分享他們的經驗,較可能會出現重複他人語句或是弄混人稱代名詞等情形。相互注意協調能力(joint attention)對於功能性語言(functional speech)的發展似乎是必要的,由相互注意協調能力的不足似乎可以區分出患有ASD的嬰兒:例如他們也許會盯著指東西的手看,而不是看著被指出的東西;而且他們還經常無法如同齡孩童般提出批評或分享經驗。自閉症孩童在玩需要想像的遊戲、或在將符號融入語言中的發展上也許也會有困難。

一些研究顯示,在最基本的、包含字彙和拼字能力的語言測試中,八到十五歲的高功能性自閉症孩童與相對應的對照組孩童表現相當,而患有自閉症的成年人較對照組成年人好;但是自閉症患者,不論是孩童或成人,在複雜的語言測試中的表現就不如對照組。所謂的複雜語言測試包括象徵性的語言、理解和推論。因為人們常會在初見面時依對方的基本語言技巧來評量這個人,這些研究顯示人們與自閉症患者說話時,容易高估他們對話語的了解程度。


重複性行為

自閉症患者會展現多種重複性或限制性的行為,重複性行為量表(Repetitive Behavior Scale-Revised, RBS-R)將重複性行為分類如下:

刻板行為(stereotypy)是一種很明顯的無目的動作,像是拍手、搖頭、身體擺動。

強迫性行為(compulsive behavior)是帶有意圖的,並且會遵守某些規則,例如將物體排成某一種特定的方式。

固定性(sameness)是拒絕改變,例如堅持家具不可被移動,或拒絕被打斷。

儀式性行為(ritualistic behavior)牽涉到日常的固定行為,像是不變的菜單或穿衣的方式,這與固定性有極密切的關聯,有研究顯示應該把儀式性行為和固定性這兩類合而為一。

受限制的行為(restricted behavior)侷限於某種焦點、興趣或活動,例如全神貫注於某個電視節目。

自我傷害(self-injury)包含傷害行為或能造成傷害的行為,例如咬自己,Dominick等人指出在某些點上,自我傷害會影響約30%的ASD兒童。

以上任何一種重複性行為似乎都不是自閉症患者特有的,但是自閉症患者的這些行為,會較為明顯、且較為嚴重。



其他症狀

自閉症患者也許會有一些與診斷無關,但是會影響到自己或家人的症狀。少部份ASD患者展現出特殊的能力,從一些看似微不足道的能力,例如對瑣事的記憶力,到擁有少見的驚人自閉症學者(autistic savant)天賦。

雖然沒有良好的證據顯示感官上的症狀能區別自閉症和其他發育上的疾病,但是自閉症孩童對於感官刺激較容易出現不正常反應,而且這些不正常反應也較為明顯。這樣的症狀在孩童的身上較為常見,研究顯示自閉症孩童有觸覺感知的障礙,但是自閉症成人卻沒有這樣的症狀,相同的研究顯示,自閉症患者對於處理複雜的記憶和理解性問題有困難,例如思考「二十個問題(Twenty Questions)」,這種問題在自閉症成人中較為明顯。許多研究顯示,自閉症患者有動作協調的問題,包括肌力不足、執行出來的效果不彰和以趾尖走路的情況,而ASD患者不會出現嚴重的運動相關症狀。

約有四分之三的ASD孩童有飲食異常的行為,這個行為從前是一個診斷指標。挑食是最常見的問題,雖然吃飯的固定儀式和拒絕食物也會發生,但是沒有出現導致營養失調的狀況。雖然有些自閉症孩童有腸胃道的症狀,但是缺乏嚴謹的數據去支持自閉症孩童較一般孩童有更多的腸胃道問題這個理論。研究結果並不一致,而ASD與腸胃道問題的關係也還不清楚。

有發展障礙的孩童通常會有較多的睡眠問題,有一些證據顯示ASD孩童比起其他有發展障礙的孩童有更多的睡眠問題。自閉症孩童會碰到的睡眠問題包括難以入睡、在夜間較常醒來、特別早起等現象,Dominick等人發現約有三分之二的ASD孩童有睡眠問題的病史。

有ASD孩童的父母承受較大的壓力,ASD孩童的手足對ASD孩童有較多的讚美,並且與他們衝突較少,ASD患者的手足在成年後生活品質較差的風險較大,而且手足之間的感情也較差。



參考資料:
Wikipedia---Autism
http://en.wikipedia.org/wiki/Autism


2008-06-10

[報導]基因療法為大腦異常疾病的治療帶來曙光

Jocelyn Kaiser 撰,domi 譯 ,Jiun Hong Chen 校

根據一篇新的文章,研究者大膽嘗試使用基因療法來治療一種會破壞兒童大腦的罕見致命性的疾病,結果病情發展趨於減緩。然而,一些專家並不信服這種涉及將病毒輸注到年輕病人大腦的治療是有效的。

患兒都有晚期嬰幼兒神經元蠟樣質脂褐素沉積病(ceroid lipofuscinosis, LINCL),是一種神經退化的Batten疾病。他們體內沒有CLN2基因。CLN2蛋白有利溶小體(細胞處理垃圾的構造)分解一種叫作脂褐素的代謝產品。當脂褐質積聚進而破壞神經細胞,會造成腦萎縮。LINCL患兒在出生時看似正常,但2-4歲時開始出現發育上的問題,且往往伴隨癲癇發作。患兒最終會失明,需要依賴輪椅行動,通常死於8-12歲。

幾年前,紐約Weill Cornell醫學院的基因療法研究者Ronald Crystal和他的同事成功地利用基因治療在小鼠腦內減緩LINCL。為了測試此方法在人體使用的安全性,該小組從2004年開始治療10名年齡從3至10歲不等的LINCL患者。患兒麻醉後,研究人員在他們的頭骨鑽了6個2毫米的小孔,然後注入一種含經改造帶有正常CLN2基因的無害病毒溶液。其中有四個孩子產生輕微的免疫反應。其中一名病人2週後癲癇發作,於手術後第49天不治。不過Crystal說,該病人腦部並沒有發炎,尚不清楚她的死因是否與基因治療有關。

在接下來的18個月內,Crystal的研究小組進行了神經學測試和核磁共振造影(MRI)掃描。雖然MRI顯示進行治療的患兒大腦萎縮比預計減少,不過統計結果並不顯著。不過關於運動功能、語言和癲癇發作頻率的測試顯示,相比未經治療的病人,接受治療的患兒出現惡化的情況有減緩,在9點的評判標準系統中比正常約少2點。“這暗示了[療效] ,並鼓勵我們繼續”,Crystal的結果將線上發表於Human Gene Therapy。Nathan's Battle基金會贊助了約800萬美元研究經費。該基金會由兩位患有LINCL兄弟(姊妹)的雙親所成立,這兩位病人都接受此治療研究。

專家們正嚴謹地檢驗此結果。紐約州羅徹斯特大學醫學中心的神經學家Jonathan Mink說“此項研究非常令人興奮,但可能不會繼續下去”。英國倫敦大學國王學院的神經學家Jonathan Cooper認為該研究的主要缺點在於那些未經治療,當作對照組的病人。由於未參與治療病人的病情不易與參與治療的患者的病情作比較,因此很難確定接受治療的患者比之前預計的病情發展有好轉。

Crystal計畫使用一種在他最新老鼠實驗中發現效果更好的不同類型病毒載體,來改善對他研究團隊的研究結果。他說可以在一年後展開新一輪的測試。

與此同時,研究人員已經開始對另一種叫作Canavan的兒童遺傳性大腦疾病進行基因治療。在新澤西州Camden大學的醫學與牙醫學院相關醫療測試領導人Paola Leone稱其小組正在編寫一份有關13個病例的研究報告。她在會議上報告在某些認知和運動功能方面測試上已有“顯著的改善”。

原文出處:ScienceNOW Daily News, May 13, 2008

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2008/513/1


背景資料:

  • 什麼是Batten疾病?

Batten疾病是一種始於童年的致命性可遺傳的神經系統紊亂疾病。在某些情況下,早期跡象並不十分明顯,如人格和行為變化、學習進度緩慢、笨拙、蹣跚。 Batten疾病的徵兆與在人體組織中的一種名為脂褐素(lipopigments)的累積物質相關聯。脂褐素由油脂和蛋白質組成。因為喪失視力往往是一個早期跡象,Batten疾病可能會首先在眼科檢查中被發現。通常眼科專科醫師或其他會將此兒童交付給神經科醫師。 Batten疾病的診斷測試包括血液或尿液測試,皮膚或組織取樣,腦波圖(EEG),對眼部的電子儀器研究,腦部掃描。

  • 是否有任何有效治療?

據悉迄今為止仍舊沒有特別治療可以停止或扭轉Batten疾病癥狀。不過與抗癲癇藥物共同作用有時可以減少或控制陣攣發作,因而其他醫學問題都可以得到妥善處理。物理治療及專業治療可以幫助患者盡可能延長生命。

  • 對疾病發作及結果的預測?

隨著時間的推移,受影響的患兒存在有心理障礙、逐漸惡化的癲癇,並逐漸喪失視力和運動能力。最後Batten疾病的患兒將失明、長期臥床和精神錯亂。Batten病患兒往往在二十幾歲之前便去世。

  • 目前進行的相關研究?

最近研究者發現了由一些NCLs導致的生化缺陷。棕榈酰蛋白硫酯酶(palmitoyl-protein thioesterase, PPT)已被證明在Batten疾病嬰兒期(infantile)活化度不夠(此狀態現在被稱為CLN1)。在嬰兒期之後(CLN2),一種用於水解蛋白質的酸性蛋白酶不足而導致此狀況。突變基因已在青年期Batten病(CLN3)被確定,但蛋白質的這種基因編碼並未被確定。此外,科研人員正在努力研究NCL動物模型,以便更好地了解和治療這些疾病。例如一個研究小組是在用綿羊模型測試骨髓移植的有效性,而其他調查人員正致力於研究小鼠模型。小鼠模型將會使得科學家對這些疾病相關的遺傳學研究更加容易。

背景資料原文出處:

http://www.ninds.nih.gov/disorders/batten/batten.htm

2008-06-07

[報導]帕金森症: 胎兒移植神經元顯示疾病徵兆

Greg Miller 撰,simmie 譯,Fan-Lu Kung 校
帕金森症是可能導致完全運動障礙的“絕症”,在20世紀90年代,一項實驗性治療方法的提出為帕金森症的治癒帶來了希望的曙光。醫生報告說,通過提取流產胎兒的產多巴胺神經元,並將之注射到病人大腦中以取代被帕金森損毀的神經元,能讓部分病人恢復運動能力。儘管這一方法聽起來非常振奮人心,但仍有極大爭議。從一開始,反墮胎人士就反對利用胎兒組織,而且後來的兩個高知名度臨床試驗發現,該手術所能提供的實際療效很小或幾乎沒有,在一些病人身上甚至可能導致不自主運動【involuntary movements】。

最近的研究則帶來了另一突破,有實驗表明植入的神經元可以存活10年或以上,但在某些情況下出現帕金森症跡象——這一驚人的發現也許能夠揭示這種疾病的發病機理。

疾病徵兆?移植的胎兒神經元內部的核素結塊【棕色】顯示帕金森症或許能從病人大腦轉移到不同遺傳背景的年輕細胞。 圖轉載自:J.-Y. LI ET AL., NATURE MEDICINE (6 APRIL 2008)





本周有三個獨立的研究小組在網上《自然醫學》(Nature Medicine)報告其研究結果,實驗是對6名在死前9~16年間接受過胎兒組織移植的帕金森症患者進行的腦部屍檢,他們是接受移植手術後第一批接受屍檢的患者。利用對多巴胺合成酶的特異性染色,三個小組都發現許多移植細胞具有顯著活性,在病人腦中發育完好。但是一小部分存活的移植細胞表現出標誌性的帕金森症病理特徵:含有核素及泛素的蛋白束。由拉什大學醫學中心(Rush University Medical Center in Chicago, Illinois.)的神經科學家Jeffrey Kordower,和瑞典隆德大學Wallenberg 神經科學中心的Patrik Brundin分別領導的研究小組都觀察到此一現象。哈佛大學的Ole Isacson所領導的另一組檢測的腦組織移植細胞則未顯示出帕金森病理特徵。

“我覺得這一發現非常耐人尋味。”哥倫比亞大學的神經學家Stanley Fahn如此說道。Brundin和Kordower的研究結果顯示,帕金森症可以從病患腦部轉染到具有不同遺傳學背景的較年輕神經元,Fahn說。 “我們知道高齡是帕金森症最重要的危險因素,但在這項實驗中,這些神經細胞都只有14歲,它開闢了一個新的研究方向,在這當中可能有某些我們從未想到過的致病機理。”

Fahn和其他人認為,Isacson小組的研究結果與另兩組的結果之所以不符的原因目前尚不清楚。耶魯大學的資深帕金森症研究人員,D. Eugene Redmond,認為外科技術或病人對移植胎兒細胞的不同免疫反應可能是導致這一差異的重要因素。

這一發現在將來會對細胞移植治療法,包括可能的幹細胞療法的發展產生何種影響呢?部分研究者持樂觀態度。“我個人認為,這是令人鼓舞的,” Redmond指出,所有這三項研究都記錄到了移植神經元的長期存活。“如果你能提供好處, … …哪怕它只能維持10年或12年,我相信大多數人仍然會認為這是一大進步。”

現在胎兒組織移植手術的施行非常罕見,但也有些研究者,包括Brundin和Isacson ,仍然認為這一方法很有前途,並有改善的餘地。一個由北美和歐洲研究人員組成的聯盟正在計畫一項臨床試驗,看看這項手術是否真的確實有效,是否能為幹細胞療法掃清障礙,使之可行。

原文出處:Science, April 11, 2008
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/320/5873/167a

參考資料:Greg Miller. PARKINSON'S DISEASE: Signs of Disease in Fetal Transplants science 11 April 2008: Vol. 320. no. 5873, p. 167 DOI: 10.1126/science.320.5873.167a

2008-06-05

[文摘]海洋荒漠正在擴大

過去半世紀,低含氧量區域已經擴大

Michael Hopkin 撰,印卡 譯

根據新的量測數據,赤道洋區低含氧量的水下沙漠過去五十年已經擴大。這變化最可能的原因是全球暖化,同時氣候模型預測這樣的趨勢將逐一持續,潛在威脅海洋生態系統。

這發現關注溶解氧氣特別低,被稱作低氧層的海洋層。這新的研究顯示這水層已在鄰近的赤道水域已向上向下擴張。

氣候模型預測因人類活動而使海洋表面的暖化將阻礙海水混和,即使透過水柱(water column)也防止溶氧混和。新的結果暗示這過程早已開始了。


由德國Kiel大學Lothar Stramma領導的研究,在一連串世界三大洋赤道地區的觀測之旅測量三百到七百米深的海洋溶氧量他們對過去氧氣測量加入新的資料建立起過去五十餘年的趨勢圖像。

這些地區的整體含氧量皆滑落, Stramma和他的團隊發表在科學雜誌。 太平洋東赤道地區向北延伸到印度洋如今被分類成次氧區,代表含氧量的滑落已足以傷害生態系統的運作。

挨餓的水域

在次氧區水域,氮氣與氧氣無法反應而形成可供生物利用的硝酸。 Stramma解釋到這表示在食物鏈底層的生物,例如藻類,無法得到足夠的營養存活。

落在商業重要的生態系統,例如漁業的最終效應更難以預測,Stramma接著補充。許多複雜的機制牽涉我們需要更為了解地去預測未來的變化,我視我們的結果為某天能夠說明我們必須預測的化學地質生物學,生物學和漁業變化的一個起點。

任何在漁業的效應可能是間接的,因為低氧區離主宰主要商業魚類的海岸水域相當遠,位於麻州Woods Hole Oceanographic研究機構的海洋政策中心主任Andrew Solow表示,我不知道在赤道海洋三百米到七百米深的許多漁場發生什麼事。

這些「水下荒漠」不該與海岸水域,以墨西哥灣最有名,因排放氮肥而來的「死寂區域」混淆,Solow補充。海岸水域喪失氧氣是藻類過度繁盛的結果,當這些有機體死亡,他們提供消耗全部氧氣的微生物食物。

接下來

這是一個值得擔憂的趨勢, 英國普利茅斯大學的海洋研究所主任Laurence Mee表示:爭論中有更多部分我們需要為環境改變做點事。

Mee同意相當難說是否甚至多少含氧程度的下滑將影響包括經濟重要性在內的生態系統。如果低氧區延伸靠近表面,他們可能到達富含價值魚種生存的淺水且富含陽光的水域。 當你開始隨著食物鏈無所事事,有各種作用的效應我們還未知道。



西雅圖國家海洋及大氣管理部門團隊成員Gregory Johnson說,他和他的團隊正計畫進行更多量測,來看看是否低氧區域正在海洋間擴大或是在水柱層向上或向下擴張。

原文出處:Nature News, May 1, 2008
http://www.nature.com/news/2008/080501/full/news.2008.795.html


參考資料:

1. Stramma, L., Johnson, G. C., Sprintall, J. & Mohrholz, V. Science 320, 655-658 (2008). [Full text]


2008-06-03

[報導] 神經腫瘤突變體已被發現

Heidi Ledford 撰,Domi 譯,Jiun Hong Chen 校

研究者已經確認兒童神經系統癌症-神經母細胞瘤(neuroblastoma)的遺傳突變。此疾病有遺傳性及非遺傳性兩種。這個突變是此病遺傳的主要原因,同時也與非經遺傳引起的高死亡率相關。


此突變位於間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase, ALK)基因,此基因與包括一種肺癌的高發病風險癌症相關。一些公司正在研發抑制ALK蛋白質的藥物,作為治療這些癌症的可能方法。費城兒童醫院和賓州大學醫學院的研究者Yael Mossé說,這些最新結果顯示這些抑制劑是可能用來治療神經母細胞瘤。

神經母細胞瘤是最常見的嬰幼兒癌症,占兒童癌症死亡的15%。該病的發病原因和病程發展很詭異:一些神經母細胞瘤患兒可以自然康復,然而有些則呈現高擴散性而無法治療,這種癌症往往是致命的。




非遺傳性神經母細胞瘤的致死率極高(生物學科學影像圖書館)

搜尋突變 (Mutation hunting)

目前大約1%的神經母細胞瘤是遺傳性的,其他則是自發性發生。Mossé和她的同事經由研究患病家族來追蹤ALK基因。他們篩選了九個家庭的基因組,每個家庭平均有四名成員患有神經細胞瘤。結果發現在二號染色體上有一個區域應與此癌症有關聯。在此區域有104個基因,然而有兩個基因已經被指出與一些癌症有關:ALK和另外一個基因與MYCN癌症相關。研究者對這兩個基因定序,發現在ALK基因裡有4個突變。這項結果本周已在加州聖地牙哥由美國癌症研究協會舉辦的會議上發表。

研究者已經將注意力轉向非遺傳性神經母細胞瘤。他們在491個神經母細胞瘤樣本中偵察ALK基因複製數量的變化,結果在112個細胞樣本中發現有ALK基因不正常的複製。ALK基因複製愈多與此疾病的擴散性及高危險性有緊密關聯。

芝加哥大學小兒科腫瘤學家Susan Cohn已研究神經母細胞瘤多年。她認為這個發現非常重要,因為“這一群病人急需更為有效的治療”。Cohn認為ALK蛋白質很可能成為神經母細胞瘤臨床治療目標,但仍需要更多研究來確定該蛋白質的真正作用。另外,該項研究結果也可針對個人化的治療提供了遺傳檢測。她說“我們將來也許會有能力區分患者到底是屬於ALK突變或是ALK擴增,並依此來選擇相對應的療法。這無論對於基因篩選還是遺傳咨詢都具有重大意義。”

原文出處: Nature News, April 17, 2008
http://www.nature.com/news/2008/080417/full/news.2008.761.html


相關基因:
ALK
Official Symbol ALK and Name: anaplastic lymphoma kinase (Ki-1) [Homo sapiens]
Other Aliases: CD246, TFG/ALK
Other Designations: ALK tyrosine kinase receptor; CD246 antigen; TRK-fused gene-anaplastic lymphoma kinase fusion protein; anaplastic lymphoma kinase Ki-1
Chromosome: 2; Location: 2p23
Annotation: Chromosome 2, NC_000002.10 (29269144..29997936, complement)
MIM: 105590
GeneID: 238
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