11月7日《自然》雜志精選

　　大腦在葡萄糖平衡中所起作用

　　胰島素及其對葡萄糖平衡的諸多效應的發現，長期以來決定著我們對糖尿病及其治療的認識。但我們對大腦的關注卻要少得多，大腦傳統上被認為在這方面只起一個小作用。這篇文章總結新發現的關于存在一個與胰島共同作用來降低血糖的、以大腦為中心的血糖調控系統的證據。以上兩個調控系統以廣泛的重疊和冗余為特點，所以二者中的缺陷也許都是罹患糖尿病所必需的。作者的結論是：要更有效地防止糖尿病流行，就應當開發瞄準以大腦及以胰島為中心的系統的治療方法。

　　氣溶膠對氣候作用力的影響

　　明確氣溶膠對云反照率的影響是現代氣候科學的最大挑戰之一。人們經常默認：持續的高不確定性主要與由人類活動造成的排放有關。

　　現在，Ken Carslaw及同事發表了代表對可能會影響云亮度的氣溶膠和前體氣體排放以及其他因素的28個參數所作的一項分析。他們發現，自工業化前期(公元 1750年左右)以來，氣溶膠作用力發生的變化只有34%與人類活動造成的排放有關，而45%的變化與火山二氧化硫的自然排放、海洋二甲基硫化物和其他自然來源有關。

　　感覺刺激的選擇性整合

　　靈長類動物前額皮質的神經元代表著感覺刺激的多個方面，能產生依賴于任務的、隨時間變化的反應。這些復雜反應何以代表它們在不同情況下對行為所提供輸入信息的相關方面，或何以對行為作出貢獻仍不清楚。Valerio Mante等人在這項研究中發現，當猴子執行一項依賴于場景的感覺運動任務時，與任務相關的信號和與任務無關的信號在前額皮質的同一單元內混在一起，但卻容易在發生在神經類群層面上的一個動態過程的框架內來理解。一個以重現方式連接起來的神經網絡模型能夠重現這些數據的關鍵特征，同時也為用來作決定的、與任務相關的證據的選擇和整合提出了一個新機制。

　　科學家確定多巴胺運輸蛋白的結構

　　多巴胺運輸蛋白(DAT)是一種膜蛋白，將神經傳輸物質多巴胺從突觸間隙中清除，將其輸入到周圍細胞的細胞溶質內，從而終止神經傳輸物質的信號。Eric Gouaux及同事報告了與三環抗抑郁藥物“去甲替林”結合在一起的果蠅DAT的X射線結構。這是迄今確定的一種真核生物神經傳輸物質鈉“共輸送體”的第一個晶體結構。

　　具有自組織潛力的微型機器人

　　集體運動在所有尺度上都可以在自然界看到，從成群的鳥類到成群的魚類和成群的細菌都包括在內，但在簡單的物理模型中卻難以捕捉到這種行為。能夠表現出集體行為的人造“活性物”系統通常都依靠碰撞，從而使得對相互作用的描述復雜化。現在，Denis Bartolo及同事建立了一個獨特的實驗系統，它由自行推進的滾動球組成，它們自我組織，數百萬之眾向一個方向運動。這些球通過直截了當的液力相互作用來“感覺”彼此，這樣所有參數都可以很容易被計算和調整。

　　破解“與眾不同”的原因

　　如果說自然選擇既是普遍的又是無情的，那么群體中的差異又是如何維持的呢?演化生物學中這一迫切需要回答的問題，由Kimberly Hughes及同事在對虹鳉(孔雀魚)所作的一項研究中得到了回答。虹鳉是一個特別有用的模型系統，因為雄性虹鳉的顏色是已知遺傳變異性最大的生物性狀之一。Hughes等人利用精心控制的野生種群發現，不僅雌性虹鳉喜歡與這些罕見雄性交配，而且這些雄性也比那些身上條紋比較普通的雄性能生出更多后代。這一現象(被稱為“負頻率依賴性選擇”)表明與眾不同是有價可循的，同時也為種群中差異性的維持提供了一個機制。

　　神經元對感官刺激的反應方式

　　單個神經元能夠區分在它們的細胞體和樹突上接收的突觸輸入，但行為會怎樣影響它們的平衡卻一直不清楚。現在Michael Greenberg及同事發現，小鼠海馬神經元通過轉錄因子NPAS4及其目標基因產物“腦源性神經營養因子”(BDNF)的水平的增加來對感覺輸入信號的增多作出反應，而BDNF隨后則促進細胞體上的抑制性突觸，同時使那些在樹突上的抑制性突觸失去穩定性。因此，單個神經元是通過重新描繪它們抑制性輸入的分布圖、限制它們的細胞體輸出、同時促進它們樹突上的可塑性來對感官刺激作出反應的。