冰人研究:神級意志能控制免疫系統 — ac/tc

via icemanwimhof.com

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最近大家為了 ALS 籌款,不斷挑戰淋冰水。在「冰人」 Wim Hof 眼中,相信這是「濕濕碎」。

因為 Wim Hof 是世界耐凍紀錄保持者,曾將全身浸在冰中接近 2 小時,而不會病倒。他的耐力來自別具一格的訓練:冥想、特別的呼吸方法、不斷將自己曝露於寒冷之中。不過,最令人難以置信的是他宣稱自己能控制自身的免疫系統。

荷蘭 Radboud 大學醫學中心對 Wim Hof 的「侈言」相當有興趣,利用實驗模型測試他的免疫力。該模型已沿用多年,用以測試醫治敗血症等的消炎藥。

Wim Hof 首先需接受內毒素 (endotoxin ,病菌細胞壁組成部份 ) 注射,使免疫系統誤以為有病菌入侵,製造大量細胞激素 (cytokine) ,通知身體準備「打仗」,並出現發燒以及其他感冒徵狀。但,這種反應對健康無害。

然後, Wim Hof 開始運用其獨創的呼吸方法,研究員發現其交感神經系統產生大量壓力荷爾蒙腎上腺素,而細胞激素則比其他試驗者低一半,他也報稱自己有較少的感冒徵狀。過去數十年,我們已知腎上腺素有效抑制免疫反應。但,交感神經是自主神經系統的一部份,以人類的認知,是無法靠意識控制該這些神經的荷爾蒙分泌。

由此,研究隊伍相信 Wim Hof 有控制免疫系統的能力。他們進一步測試,其他人可否習得該能力,而這也正式展開波蘭雪山實驗序幕。首先, 12 位自願者接受 Wim Hof 的三項訓練。然後他們接受內毒素注射,來到攝氏 -27 度的雪山進行四天實驗,浸在冰水中、躺在雪上以及只穿短褲行山。

研究隊伍發現這批自願者比控制組,腎上腺素水平更高,感冒徵狀也較輕微,細胞激素數量低一半,與 Wim Hof 的情況相似,証明意識控制免疫系統是可行的。

研究結果顛覆了人類的醫學認知,也對醫治自體免疫性疾病如一型糖尿病、多樣性硬化等顯露曙光。自體免疫性疾病是自身免疫系統攻擊正常細胞,使正常免疫能力下降的問題。在美國,這些疾病的醫療開支每年就超過 1000 億美元。

不過,實驗現階段只在健康人士身上測試,未知病者學習 Wim Hof 的訓練方法會否有同樣效果。另外,以上三種訓練需一起使用,還是單一特訓就能達到功效,還是未知之數,需要更多研究去了解機制。

來源:
Can we consciously control our immune system? – NewScientist, 26 August 2014

來源論文:
Kox, M., van Eijk, L.T., Zwaag, J. & et al. (2014). Voluntary activation of the sympathetic nervous system and attenuation of the innate immune response in humans. PNAS 2014 111 (20) 73797384; published ahead of print May 5, 2014, doi:10.1073/pnas.1322174111

IPCC 最終報告草稿:正視氣候問題 立即行動 — ac

via Len Radin / flickr

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過去 60 年來的全球暖化,由人類活動造成這個事實,無容置疑。雖然,國際間政治角力延誤了解決問題的時機,使地球面對日漸「嚴重、不斷擴大且無法逆轉的影響」,但最近流出的 IPCC 報告草稿相信將溫升壓止在攝氏 2 度以下,技術上仍有可能的 — 前題是各國立刻同心減排。

此份 IPCC 報告是第五報告 (AR5) 的結集,旨在總結和重申此前三份報告提出的論點,將會於 11 月初正式公布。草稿亦會將經過多重審批修改,可能會跟最終版本有很大出入。

報告指如果我們繼續放任碳排放,後果堪虞。全球各地經已感受到海水上升、持續熱浪、暴雨等極端氣候的惡果;暖化女經已破壞全球生態,多個動植物種滅絕,影響食物鏈,使全球食品生產與價格不穩,進一步削弱糧食安全,嚴重影響貧國人民生計,扶貧計劃遭嚴峻考驗。

報告稱,除非排放量即時受控,否則這些問題將可能加劇,而過去無節制的排放與未能及時察覺科學界的警告,亦令大規模的氣候變化無法挽救。

草稿如是說:

Continued emission of greenhouse gases will cause further warming and long-lasting changes in all components of the climate system, increasing the likelihood of severe, pervasive and irreversible impacts for people and ecosystems.

Human influence has been detected in warming of the atmosphere and the ocean, in changes in the global water cycle, in reduction in snow and ice, and in global mean-sea-level rise; and it is extremely likely to have been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century.

The risk of abrupt and irreversible change increases as the magnitude of the warming increases.

比起工業革命前,地球現時已升溫攝氏 0.9 度。假如排放量在未來幾十年仍持續增長,全球溫升將高達攝氏 4.8 度,絕大部份土地將被海水淹沒。而由 1970 至 2000 年,全球溫室氣體排放量每年以 1.3%的增長速度上升,到 2000 年至 2010 年,速度則上升至每年 2.2% 。

上升主要來自中國的急速工業發展 — 目前中國使用的煤,佔全球一半。但不要忘記,中國的工業生產主要為滿足西方的消費。這亦顯示,即使西方國家更加注重電能效率和低排放電源,仍不足以彌補發展中國家的排放。

報告用上更直接、強硬的措詞強調減排的急切需要。現時的溫室氣體排放主要來自燃燒化石燃料產生的二氧化碳。報告又發現,化石燃料儲備比可安全地燃燒的至少多四倍。假如我們要解決氣候問題,必須限制化石燃料的用量,為後代留個可持續發展的地球。

草稿的流出,將會為九月尾舉行的紐約世界首腦會談,提供磋商台階,為明年能達成新的全球氣候協議奠基。

來源:
U.N. Draft Report Lists Unchecked Emissions’ Risks – New York Times, 26 August 2014

-ac

有其父必有其子 — 從受精前說起 — ac

中國人有句諺言:「有其父必有其子」,英文則有 “like father like son” 以及 “Apple doesn’t fall far from the tree” 。全都用以形容從孩子身上,找到父母的影子。孩子的言行、舉止和習慣,我們很理所當然認為是父母後天培養而成,但原來這一切都要從你父母的精與卵結合前說起。

我們都知樣子、身型、膚色等,都可從父母基因遺傳得來,除此之外,父母的飲食、抽煙、酗酒等習慣,也有機會透過基因記憶 (genetic memory) 傳給下一代 —這種被稱為表觀遺傳 (epigenetics) 的機制,是指有些基因能被環境所影響,而開啟或關閉,令外表甚至細胞功能改變。煙草、酒精等這些環境訊號從根本影響胚胎的細胞發展,傳承了父母的「經歷」,並在胎兒出世前就左右了其健康與習慣。

話雖如此,還是要強調,基因始終是最關鍵的遺傳因素,我們絕不能忽視其潛在缺憾,產前做好檢產。當然,不酗酒抽煙,做個健康人,對將來的子女也有好處。

來源:
Sperm and eggs carry genetic memories of parents’ health well before conception – Science Alert, 18 Aug 2014

源頭論文:
Lane, M., Robker, R.L. & Robertson S.A. (2014). Parenting from before conception. Science 15 August 2014: 345 (6198), 756760. DOI:10.1126/science.1254400

 

研究:大人計數靠個「記」字 — ac

via Ash if / flickr

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大人眼中的簡單加減乘除,小朋友看來,是絕頂難題,需出動手指甚至腳趾。史丹福學者 Vinod Menon 經研究發現,相比起 7-9 歲的兒童,青少年與成人在單位數加數運算更傾向靠記憶得出答案。

原來這種分別與我們腦部神經回路 (neural circuit) 改變有關。團隊測試 28 位兒童的加數運算能力,相距一年後再測,他們在第二次測試時,減少數手指以及口中念念有詞。透過功能性磁力共振造影技術 (funtional MRI) 掃描兒童的腦部,團隊發現負責記憶力的海馬體 (hippocampus) 神經活動增加,而頂葉和前額葉皮質神經活動減少。

Menon 的團隊相信數理能力與神經訊號強弱無關,相反,海馬體與腦部其他地方的神經協調,尤與新皮質 (neocortex) ,更為重要。研究也解釋到為何有些兒童數理學習能力較高,而這種能力也對其他科目也有一定程度影響。不過,現時暫未知海馬體與新皮質交換什麼資訊,需更多後續研究尋找答案。

來源:
Nature, 17 Aug 2014

源頭論文:
Qin, S.Z., Cho, S.H., Chen, T.W., Menon, V. & et al. (2014). Hippocampal-neocortical functional reorganization underlies children’s cognitive development. Nature Neuroscience. Published online 17 August 2014doi:10.1038/nn.3788

-ac

神秘地洞出現只是先兆 — ac

阿拉斯加受暖化影響,凍土融化後出現「甲烷湖」,湖面上的氣泡是甲烷與水凝結而成。 via U.S. Geological Survey / flickr

阿拉斯加受暖化影響,凍土融化後出現「甲烷湖」,湖面上的氣泡是甲烷與水凝結而成。 via U.S. Geological Survey / flickr

俄羅斯上月出現的神秘地洞,據 Scientific American 報道,只是地球和北極鉅變的前奏而已。

雖然暫未有完整的理論,解釋俄國神秘地洞的出現,但這些地洞會因水循環而最終變成湖泊 (thermokarst lake) 。而水的比熱容 (specific heat capacity) 較空氣高,能吸收更多熱能,會進一步侵蝕附近以及原地洞下的凍土層。

北極圈也有類似情況出現。由於全球暖化,北極冰融化加快,少了冰面反射陽光散熱,形成惡性循環,致使北極的溫升比地球其他地方快一倍。德國地質學家 Guido Grosse 估計,在持續暖化的氣候,我們將看到至少百年未見的凍土層狀態,也會面臨從未見過的改變。

北極的永久凍土層中有八成是冰,泥土將會因融冰變成泥漿,並創造有利微生物生長的環境,將凍土中的已死植物分解成甲烷,隨之冒出湖面,有機會變成火焰湖;樹木因此失去抓力變得東歪西倒,其他的基礎建設也因而受破壞。

除了甲烷,凍土層亦儲存了約 1.7 兆億公噸碳,是現時大氣層二氧化碳含量的兩倍。據估計,在 2100年前,將會有 1200 億公噸碳因此而流出,足夠令全球平均氣溫上升 0.3℃ 。但相比起人類燃燒化石燃料所排放的碳仍然微不足道。

專家預測,北極圈將會有超過一公里闊、約四十公頃的土地下陷,且以每十年一公里的速度無止境地下陷。在 70 年代,俄羅斯也曾發現過一個超過七十米深的地洞,直到現在仍不斷擴大。

依據電腦模擬,阿拉斯加將有三分之一凍土融化,與加拿大和西伯利亞差不多。值得注意的是,電腦模擬較為保守且有誤差,現實的融化速度較快,受影響的地方也更多。雖然未知溫室氣體對凍土融化的影婚有多大,但肯定的是,我們使用化石燃料的速度愈快,北極圈溫升愈嚴重。

來源:
Scientific American, 5 Aug 2014

– ac

保護郊野公園不包括土地 我們小勝一仗 — ac

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文:ac

昨日 (7.8) , WWF 公布振奮人心的好消息:城規會決定大幅收窄三幅位於白腊、鎖羅盆與海下的「不包括土地」鄉村式發展範圍。

去年,規劃署將海下、白腊及鎖羅盆納入分區計劃大綱圖,擴大鄉村式發展地帶,嚴重影響郊野公園的生態環境。 WWF 發起聯署,希望市民為郊野公園「不包括土地」發聲。

城規會最終收到超過 10,000 個公眾意見,有逾 9,000 個反對聲音,顯示市民向不必要的郊野發展說不的決心。城規會現在作出讓步:

白腊(由 2.37 公頃減至 0.98 公頃)
鎖羅盆(由 4.12 公頃減至 2.48 公頃)
海下(由 2.60 公頃減至 1.95 公頃)

規劃署最近亦修訂其他「不包括土地」的分區計劃大綱圖,大幅減少鄉村式發展的面積。

伊波拉 “The next big one” ? — ac

schwarzey / flickr

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文:ac

伊波拉病毒繼續不受控地肆虐西非,至今已有 887 人因感染病毒而死。正當大眾恐懼這人畜共通的病毒將會是繼沙士、中東呼吸綜合症另一可怕疫症,美國科普作家 David Quammen 就指伊波拉只是另一場全球性傳染病疫潮的預演:

So I don’t think this Ebola outbreak is the next big one. But I think it’s a dress rehearsal for the next big one.

The experts I talk to say the next big one will almost certainly be caused by a zoonotic virus, coming out of animals. And it’s likely to be one that is transmissible through the respiratory route — that is, through a sneeze or cough.

他亦認為伊波拉不經空氣傳播,威力不及沙士和中東呼吸綜合症,只要避免接觸病者以及野生動物的體液即可預防:

The experts I talk to say the next big one will almost certainly be caused by a zoonotic virus, coming out of animals. And it’s likely to be one that is transmissible through the respiratory route — that is, through a sneeze or cough.

Ebola is not an easily transmissible virus. It requires direct contact with bodily fluids.

來源:
npr.org, 5 Aug 2014