11月7日《自然》杂志精选

大脑在葡萄糖平衡中的作用

胰岛素的发现及其对葡萄糖平衡的多种影响长期以来决定了我们对糖尿病及其治疗的理解。然而，我们对大脑的关注要少得多，传统上认为大脑在这方面只发挥很小的作用。这篇文章总结了新发现的证据，即存在一个以大脑为中心的血糖调节系统，该系统与胰岛一起工作以降低血糖。上述两个调节系统的特点是广泛的重叠和冗余，因此这两个系统的缺陷可能是糖尿病所必需的。作者的结论是，为了更有效地预防糖尿病的流行，有必要开发针对脑和胰岛中心系统的治疗方法。

气溶胶对气候力的影响

澄清气溶胶对云反照率的影响是现代气候科学的最大挑战之一。人们通常默认持续的高不确定性主要与人类活动造成的排放有关。

现在肯·卡斯罗和他的同事已经发表了一份对28个参数的分析，这些参数代表了气溶胶和前体气体的排放以及其他可能影响云亮度的因素。他们发现，自工业化早期(大约公元1750年)以来，只有34%的气溶胶作用力变化与人类活动排放有关，而45%的变化与火山二氧化硫、海洋二甲基硫化物和其他自然来源的自然排放有关。

感觉刺激的选择性整合

灵长类前额皮质神经元代表感觉刺激的许多方面，并能产生任务依赖和时变的反应。仍然不清楚为什么这些复杂的反应代表了它们在不同情况下提供给行为的输入信息的相关方面，或者为什么它们对行为有贡献。Valerio Mante等人在这项研究中发现，当猴子执行场景依赖的感觉运动任务时，任务相关的信号和任务无关的信号在前额叶皮层的同一个单元中混合在一起，但是在发生在神经组水平的动态过程框架内很容易理解。递归神经网络模型可以再现这些数据的关键特征，并且还提供了用于选择和整合用于决策的任务相关证据的新机制。

科学家确定多巴胺转运体的结构

多巴胺转运蛋白(DAT)是一种膜蛋白，它从突触间隙移除多巴胺(一种神经递质)，并将其注射到周围细胞的胞质溶胶中，从而终止神经递质的信号。Eric Gouaux和他的同事报道了果蝇DAT与三环抗抑郁剂“去甲基化”的x射线结构。这是迄今为止确定的第一个真核神经传递物质钠“共转运体”的晶体结构。

具有自组织潜力的微型机器人

集体运动在自然界的所有尺度上都可以看到，包括鸟类群体、鱼类群体和细菌群体，但很难在简单的物理模型中捕捉到这种行为。能够展示集体行为的人工“主动”系统通常依赖于碰撞，从而使交互的描述复杂化。现在丹尼斯·巴托洛和他的同事们已经建立了一个独特的实验系统，由自动推进的滚珠组成。他们组织起来，数百万人朝着一个方向前进。这些球通过直接的液压相互作用“感觉”彼此，因此所有参数都可以容易地计算和调整。

解释“区别”的原因

如果自然选择既是普遍的又是无情的，那么群体间的差异如何保持？金伯利·休斯和他的同事在一项关于孔雀鱼的研究中回答了进化生物学中的这个紧迫问题。孔雀鱼是一个特别有用的模型系统，因为雄性孔雀鱼的颜色是已知遗传变异最大的生物特征之一。休斯等人利用精心控制的野生种群发现，不仅雌性喜欢与这些稀有的雄性交配，而且这些雄性也比那些条纹更常见的雄性产下更多的后代。这种现象(被称为“负频率依赖选择”)表明差异是有价值的，并提供了维持群体差异的机制。

神经元对感觉刺激的反应

单个神经元可以区分在它们的细胞体和树突上接收的突触输入，但是行为如何影响它们的平衡仍然不清楚。现在，迈克尔·格林伯格和他的同事发现，小鼠海马神经元通过增加转录因子NPAS4及其目标基因产物“脑源性神经营养因子”(BDNF)的水平来对感觉输入信号的增加做出反应，而BDNF则促进了细胞体上的抑制性突触，同时破坏了树突上的抑制性突触。因此，单个神经元通过重画抑制输入的分布、限制它们的细胞体输出和促进树突的可塑性来对感觉刺激做出反应。

(田甜/请访问www.naturechina.com/st了解更多关于汇编的信息)

中国科学新闻(2013-118，第二版国际)