压力让我们“变笨”？最新科学研究揭示压力如何影响大脑决策及更多科学突破

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压力让我们“变笨”？最新科学研究揭示压力如何影响大脑决策及更多科学突破2月24日（星期一）消息，近期多家知名科学网站报道了多项令人瞩目的科学研究成果，涵盖了压力对大脑的影响、太阳风暴对地球空间环境的影响、呼吸对视觉的影响、人工智能在动物情感识别上的应用，以及关于时间本质的量子力学研究等多个领域。这些研究不仅拓展了我们对自然和宇宙的认知，也为未来医学、航天技术和人工智能等领域的发展提供了新的方向

压力让我们“变笨”？最新科学研究揭示压力如何影响大脑决策及更多科学突破

2月24日（星期一）消息，近期多家知名科学网站报道了多项令人瞩目的科学研究成果，涵盖了压力对大脑的影响、太阳风暴对地球空间环境的影响、呼吸对视觉的影响、人工智能在动物情感识别上的应用，以及关于时间本质的量子力学研究等多个领域。这些研究不仅拓展了我们对自然和宇宙的认知，也为未来医学、航天技术和人工智能等领域的发展提供了新的方向。

一、压力如何劫持大脑决策？

《自然》网站报道了一项来自美国天普大学的研究。该研究揭示了慢性压力如何影响大脑决策机制。研究人员通过小鼠实验发现，长期压力会削弱大脑深思熟虑的决策能力，同时增强“自动驾驶”模式，使个体倾向于僵化、习惯性的行为。

研究团队将小鼠暴露于轻度压力源，如潮湿垫料和白噪音。将压力组小鼠与饥饿但无压力的对照组小鼠进行对比实验，研究人员发现，压力组小鼠即使在吃饱后也频繁按下杠杆以获得食物奖励，表现出更自动化的行为模式，而对照组小鼠则表现出更目的性的决策能力，在吃饱后很少触碰杠杆。

研究人员进一步追踪到大脑中两条由杏仁核起始、最终到达背内侧纹状体的神经通路。背内侧纹状体在平衡习惯与目标驱动决策中起关键作用。其中一条通路在无压力小鼠中活跃，而在压力大的小鼠中则较为安静。通过光遗传学技术激活压力小鼠的这条通路后，它们的行为模式恢复到与无压力小鼠相似，不再频繁按下杠杆。另一条通路则相反，在压力大的小鼠中活跃，在对照组中安静，表明其在压力后促进习惯依赖。

该研究表明，慢性压力会改变大脑中这两条神经通路的活性，从而影响决策过程。研究人员认为，人类可能也具有类似的神经通路，这一发现可能有助于开发针对与习惯性思维相关疾病，如某些精神疾病的治疗方法。通过理解这些通路在疾病中的作用，未来可以设计靶向治疗，更有效地治疗相关疾病。

二、太阳风暴在地球周围形成临时性辐射带

《科学通讯》网站报道了美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员的最新发现。去年5月10日，一场20年来最强的太阳风暴不仅在地球上引发了远至美国佛罗里达州南部都能观测到的极光，还在地球周围形成了两条新的临时辐射带。

地球原本被两条称为范·艾伦带的永久性辐射带环绕，分别位于距地球表面约6000至12000公里（内带）和25000至4500公里（外带）的高度。这两条辐射带之间的“槽区”通常是空的。但此次太阳风暴与2012年的一次太阳风暴类似，在槽区形成了两条新的辐射带。令人惊讶的是，它们的持续时间远超预期。

研究人员表示，其中一条主要由电子组成的辐射带持续了约三个月，而另一条主要由质子组成的辐射带可能持续了近一年。这些辐射带的形成和持续时间可能与太阳风暴的强度及其对地球磁场的影响有关。

这些长期存在的辐射带可能对卫星和宇航员构成威胁，尤其是那些需要经过槽区的地球静止轨道卫星。未来，工程师们需要设计能够应对额外辐射带的卫星系统，以确保其安全运行。这项研究揭示了太阳活动对地球空间环境的深远影响，也为未来的航天任务提供了重要的科学依据。

三、呼吸如何影响我们的视觉？

《每日科学》网站报道了瑞典卡罗林斯卡学院的一项研究，该研究发现呼吸会影响瞳孔大小，进而可能影响视觉。这项发表在《生理学杂志》上的研究表明，吸气时瞳孔最小，呼气时瞳孔最大。

瞳孔如同相机的光圈，控制进入眼睛的光线量，对视觉和感知环境至关重要。此前已知影响瞳孔大小的机制包括光线、聚焦距离和情绪等认知因素，而这项研究发现了第四种机制：呼吸。

研究负责人指出，这种机制是周期性的、持续存在且无需外部刺激。由于呼吸影响大脑活动和认知功能，这一发现有助于理解视觉和注意力的调节机制。研究团队通过五项实验，对200多名参与者进行测试，发现无论呼吸方式、光照条件或任务类型如何变化，呼吸对瞳孔大小的影响始终存在。吸气和呼气时瞳孔大小的差异理论上足以影响视觉。

研究还发现，即使缺乏嗅球（与鼻呼吸相关的大脑结构）的人，这一机制依然存在，表明其由脑干控制。研究人员推测，呼吸周期中瞳孔的变化可能使视觉在吸气时优化细节分辨，呼气时增强对微弱物体的检测。这一发现或有助于开发帕金森病等神经系统疾病的诊断和治疗方法，因为瞳孔功能损伤是该病的早期征兆。

四、人工智能解码动物情绪

《每日科学》网站还报道了丹麦哥本哈根大学生物系的一项研究，该研究表明，人工智能（AI）可以解码动物的情绪。研究人员训练了一种机器学习模型，通过分析声音模式，成功区分了七种有蹄类动物（如牛、猪和野猪）的积极和消极情绪，准确率高达89.49%。

这是首个利用AI检测跨物种情绪效价的研究。研究负责人表示，这一突破证明AI可以通过声音模式解码动物情绪，有望彻底改变动物福利、畜牧业管理和保护工作，实现动物情绪的实时监测。

研究团队分析了数千条不同情绪状态下的动物发声，发现情绪效价的关键声学指标包括声音持续时间、能量分布、基频和振幅调制的变化。这些模式在不同物种间具有一致性，表明情绪的声音表达在进化上是保守的。

这项研究的主要科学发现包括：AI模型对情绪效价的分类总体准确率为89.49%；情绪效价的关键预测因子在物种之间是一致的，表明进化上保守的情绪表达系统；这项研究为人类语言的进化起源提供了见解，并可能重塑我们对动物情感的理解。

五、革命性药物模拟高山低氧效果，逆转脑损伤并显著延长寿命

《赛特科技日报》网站报道了美国格莱斯顿研究所的研究人员开发出的一种名为HypoxyStat的新药。该药物可以复制低氧暴露的效果，对患有线粒体疾病的小鼠具有显著的治疗效果。

对大多数人而言，生活在高海拔地区——那里的氧气浓度低于海平面——可以带来健康益处。对于患有遗传性线粒体疾病的个体而言，高海拔等低氧环境可能挽救生命，有望延长其寿命并缓解症状。

HypoxyStat通过使血红蛋白更紧密地结合氧气，降低输送到组织的氧气量，达到类似低氧环境的效果。在患有Leigh综合征（最常见的儿童线粒体疾病）的小鼠中，HypoxyStat将寿命延长了三倍以上，并逆转了脑损伤和肌肉无力，即使在疾病晚期使用也是如此。

研究团队在Leigh综合征小鼠的早期阶段每天给予HypoxyStat治疗，结果这些小鼠不再出现脑部病变，不再表现出肌肉无力或协调性丧失，并且寿命延长了三倍以上。即使小鼠在年龄较大且主要症状已经出现时才开始服用该药物，它仍然具有类似的效果，逆转了脑部、肌肉和行为症状。研究人员表示，HypoxyStat最终可能对Leigh综合征以外的疾病有用，包括其它线粒体疾病以及低氧已被证明有益的常见脑部和心血管疾病。

六、时间并非单向？量子研究揭示时间双向可能性

《赛特科技日报》网站还报道了英国萨里大学的研究团队的一项量子力学研究。该研究揭示了在量子层面，时间可能并非严格单向流动。

尽管日常生活中时间看似不可逆转，但基础物理学表明，时间的对称性在微观世界中可能依然存在。研究团队通过对开放量子系统的研究，揭示了时间箭头可能并非固定的惊人可能性。这项研究最近发表在《科学报告》杂志上，可能彻底改变我们对时间、物理学和宇宙的理解。

研究指出，即使能量耗散到宇宙中，量子系统的时间对称性依然保持完整。团队发现了一个关键数学因子——“记忆核”，它证明了时间理论上可以双向流动。这一发现颠覆了我们对时间单向性的传统认知，并为时间反转对称性提供了数学支持。

研究还表明，某些量子过程在时间向前或向后流动