2.5万张磁共振图出手达·芬奇500年前留下的心脏谜题解开了

作者:小菜 更新时间:2024-10-02 点击数:
简介:2.5万张磁共振图出手 达·芬奇500年前留下的心脏谜题解开了

【菜科解读】

500多年前,达·芬奇曾画下了心脏内部的模样,但之后人们一直都没有弄懂心脏里的一些细微结构。

如今,《自然》杂志刊发的新研究终于给出了一些答案,看似无用的结构,比如心肌小梁也对心脏很关键。

过了数个世纪,科学家真的弄懂我们的心了吗?

在人类胚胎漫长的发育过程中,心脏是第一个开始发育的器官,大约在受精完成4周后,心脏就能够开始自主地跳动,而心脏的第一次搏动也意味着生命开始顽强地朝世界发出我来了的信号。

人类对心脏曾有诸多猜想

历史上,人类从未停止尝试了解这个重要器官的秘密,古希腊医学家盖伦最早在公元2世纪将心脏描述成不易受伤且很硬的肉块,并且有着其他器官没有的纤维含量。

在缺乏解剖学支持的情况下,盖伦认为人体神经就是起源于心脏。

而公元11世纪,医学家阿维森纳在结合了亚里士多德的一些思想后认为,心脏能帮助呼吸,并且给全身供热。

这些认识随着中世纪解剖学的复兴而被颠覆,大家在分析了心脏结构后,基本能分清楚心脏有左右心房和心室结构。

而达·芬奇大约也在15世纪末将人类心脏的结构描绘了出来。

根据记载,人类终于能够看到心脏的大体结构,并且在一些精细画作上,达·芬奇还展示了心脏内部的结构,描绘了其中错综复杂的肌肉纤维——心肌小梁。

当时的医学家认为心肌小梁只是心脏的附属品,就是给流经的血液升温的地方。

但是,中世纪的医学家其实仍然不够懂我们的心,这些猜想现在看来也并不准确。

在现代生物学技术的帮助下,已经有研究发现,这些位于心室内表面的心肌小梁在心脏发育早期就出现了,科学家曾推测,心脏发育早期需氧量很大,心肌小梁能够负责给发育中的心脏供氧。

而待心脏发育完成后心肌小梁就成了残留物,它在成人心脏中有什么用其实并不清楚。

根据一些细胞谱系追踪结果,可以确认心肌小梁的分子和发育特点与大心肌是有差别的,心肌小梁能够帮助运送氧气和营养物质。

不过,这大部分都是猜想。

科学家想借助科技看透心脏

现在,我们终于有机会看透我们心脏最神秘的结构了。

借助于包含50万人类样本的英国生物样本库,科学家已经能够更具体地了解心脏的结构和不同区域的基因差异。

这个样本库囊括了数量众多的心脏样本数据,而欧洲分子生物学实验室的研究人员,则使用了其中2.5万张心脏磁共振图像,并搭配上人工智能对这些图片进行了分析。

根据近日发表在《自然》的论文,研究人员发现,在成人的心脏中,心肌小梁同样具有作用,它使得心室内表面变得不再平滑,这能够保证我们每一次心脏搏动时输出的血液受到的阻力减少,更有效地通过心室。

这一点会类似于高尔夫球上刻意点缀的凹洞,看起来会阻碍球的运行,但实际上这些凹洞能够减少空气的阻力让球飞得更远。

既然难得窥视到心肌小梁,研究人员决定将操控它生长的基因也找出来。

研究人员根据不同样本心肌小梁的分形进行了一次全基因组相关性分析,并最终找到了16个与心肌小梁发育显著性相关的基因位点。

其中最受关注的是在MTSS1基因出现的变异位点,因为这个位点与心脏结构和功能表型都具备相关性。

在小鼠胚胎中,研究人员用基因剪刀将MTSS1基因敲除后,小鼠胚胎会出现大量死亡,而能够生长的小鼠,其心脏发育也会受损,与对照组相比,这些缺陷小鼠的心脏容积要更小,结构发育也更慢。

在显微镜下可以明显看到,MTSS1表达受损的小鼠心肌小梁的生成受到了阻碍。

在另外筛选出的位点中,与GOSR2基因相关位点也与心脏发育明显相关,而GOSR2突变后,会造成细胞骨架碎片化,最终导致树突棘的延伸受损。

这两种基因或许就在形成心脏弯曲结构中起到了关键作用。

而这次研究的发现,或许也找到了大脑和心脏的联系。

因为MTSS1也会在小脑普金吉氏细胞高度表达,并让肌动蛋白往分支发育、生长,而不是一直走直线延伸。

而这种分支发育方式也增大了组织的表面积,无论是神经需要的信息处理功能,还是心脏需要的血液动力功能,都离不开这种结构。

因此这两种和心肌小梁发育高度相关的基因,或许也决定着大脑的神经发育功能。

达·芬奇画下心肌小梁500年后,科学家终于弄懂了心脏这块不为人熟知的区域。

这些结构和基因的数据,终于让科学家看懂了心肌小梁,心肌小梁的复杂程度决定了心脏搏动时的血液输出量、搏动功能和心脏输出指数,往往心肌小梁越多和越复杂,上述功能越强。

麦田怪圈谜团:或是外星生物的杰作

从17世纪至今,关于神奇麦田怪圈的争论就不绝于耳。

它们常常在春天和夏天出现,几乎遍及全世界,以英格兰南部最多,倾向于集中在油菜、大麦或小麦地。

英国科学家安德鲁通过长期调查后认为,大部分麦田怪圈则是一些人出于种种目的"造"出来的。

在长达17年的调查过程中,安德鲁通过实地观测,甚至雇用私人侦探调查,结果发现80%的麦田怪圈是人为创造的。

很多情况下,一些造假者在他们的脚底套上平板,在农田上故意踩出怪圈。

据调查,麦田怪圈是一些艺术家在黑暗掩护下创造的杰作。

这些人通常选择创造的形状不是最新电脑绘图软件的结果,是他们喜欢的设计和当天早些时候草拟出来的。

这些艺术家的谜团工具不是人们所预料的复杂仪器,而是简单的绳、木板和测量员用的尺。

直升机红外线摄影机曾拍摄过麦田怪圈的制作过程。

创造者拿着工具进入麦田,少许脚印会留下,而创造者会说是随后来访者造成的,他们总可以自圆其说。

造假者进入麦田的通道是农作物中的小径。

这些小径是农夫用来运送、施肥和收割时走的田间小道。

当创造者抵达麦田内预先决定的地点后,其中一人站在中心点,另一个人开始画第一个圆圈,没有在地下钉上任何标记,因为他们不会留下痕迹。

当第一个圆圈完成后,一束小麦不会压平,而是被当做中心点,将来所有量度以这个位置做根据。

由于胆怯被人听见,于是他们用暗号联络。

此时,创造者开始用自制木板压平农作物,创造弯曲图案。

木板有不同尺寸,每块木板两端有孔,让绳索穿过。

每位队员拉着绳子一直向前跑,所到之处的小麦被压平,麦田的形状就这样随着设计的形状悄悄发生改变。

关键是,"6"在几何学上是个主要数目,在探察中,不难发现一个详情,重要形状所有圆圈的直径都可以被6除尽。

这种运算规律证明了麦田怪圈为什么总能形成对称图案。

多年以来,那些怪圈创造者对超感觉都有兴趣,他们合作从事广泛的计划,包括美术和摄影。

他们渐渐由传统艺术家变为隐蔽艺术家,合伙去创造麦田怪圈,因为他们认为,麦田圈的美是一种行为艺术的表达

丹东917复制人事件

在中国的古代上,有两次闹过"复制人"事件,其中一次便是"丹东917案"。

和很多事件不一样的是,这里的917不是指时间,而是指档案的编号。

丹东917复制人事件未解谜团,冰块里面封印的到底是什么?1975年,辽宁省丹东市炸药库莫名其妙的发生了爆炸案。

那个年代消防设施很匮乏,整个丹东市仅有一个消防中队约几十人驻守。

在接到火情后,消防队召集了所有人迅速前往火灾现场。

03年有记者采访了幸存的消防队员,这位80多岁的老人回忆到:爆炸现场就像打仗一样,各种枪炮声沸腾,还有不少铁罐和弹药碎片被冲击波从弹药库里震出。

熊熊烈焰就像一堵铁墙,结结实实的挡住了消防人员的救火路。

可是火情不容得半点犹豫,救援及时或许还有幸存者可以救出。

无奈之下,有人将一大桶水从上淋到下,进入弹药库后感受到了一阵凉意。

尽管火势凶猛,但库内似乎充满凉意,甚至让人瑟瑟发抖。

好像有一个无比硕大的冰块被藏在里面。

继续向前探索,真的有一个巨大的冰块,而且里面似乎还藏着什么东西。

据说当时看到的人竟然都被克隆似的出现了复制人,最让人后怕的是复制人竟然和本体毫无区别。

可是,这些人被吓破了胆,事后都已经失去理智。

到底是什么封存在了冰块里面?军医对精神失常者进行了试探性的问答,最终他交代了冰块里面的物体是一条龙。

俗话说,铁打的营盘,流水的兵。

事件发生了数年后,又一批新兵被分配到了弹药库。

晚上士兵在巡逻时听到了异响,于是打着手电进入弹药库查看,结果眼前的所见让新兵吓破了胆:数名穿着老式军装的士兵在那搬炸药桶,嘴里还念念有词的说,再不搬走就要都毁了。

新兵哪见过这样的事情,赶忙回去报告。

后来上级都没有调查就一张命令把弹药库给封了。

917丹东案件是真是假我想很多人都有定数了,网上各种传闻都有疑点之处。

可能丹东案件就是一场普通的军火库意外案侦破纪实:只是人们为了满足猎奇感,自己加的色彩罢了。

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