09.03
本周值得读
来自《自然》旗下期刊的最新发表，我们为您精选呈现。
1. 对两名暴食症患者的脑刺激辅助治疗
2. 格陵兰冰盖或让海平面至少上升270毫米
3. 胰岛素递送系统或可帮助患有1型糖尿病的青少年
4. 气候带影响了早期恐龙分布
5. 渔具充斥着北太平洋垃圾带
健康 | 对两名暴食症患者的脑刺激辅助治疗
Pilot study of responsive nucleus accumbens deep brain stimulation for loss-of-control eating
Nature Medicine
《自然-医学》发表的一项研究指出，饮食冲动相关神经活动模式引导的脑刺激能改善两名暴食症和重度肥胖患者的进食自控力，促进减重。这一结果来自一项仍在开展的临床试验，证明了生理机制引导的闭环式深部脑刺激在治疗失控进食患者方面的可行性和安全性。
失控（Loss-of-control，LOC）进食在各类暴食症中很普遍，其特征为无法对食欲线索和食欲冲动进行抑制性控制。虽然失控进食的问题普遍且严重，但大部分针对肥胖的疗法无法直接解决这个问题，从而限制了大部分积极治疗的效果，如减重手术。
美国宾夕法尼亚大学医学院的Casey Halpern和同事记录了两名被诊断患有暴食症和难治性重度（III级）肥胖患者（一名45岁女性和一名56岁女性）大脑伏隔核腹背侧区域在6个月里的电生理活动模式。他们收集了两名患者在标准饮食、饮食冲动和LOC饮食期间与食物预期相关阶段的脑活动数据。作者利用这些数据鉴定出与两名患者的饮食冲动和LOC饮食特异性相关的一个低频脑活动特征。作者随后通过一个能进行反应性或闭环深部脑刺激的装置，利用这一新发现的大脑生物标志物引导对两名患者伏隔核的深部脑刺激。经过6个月的脑刺激，作者在两名患者中观察到了LOC进食事件显著减少且伴随体重下降。其中一名患者不再符合暴食症的诊断标准。该研究未报告严重不良副反应。
这项试点研究的初步结果凸显出这种新型干预手段的潜在临床可行性，同时支持对更大的暴食症患者群体开展进一步研究。
饮食冲动对大脑伏隔核腹背侧区域的电生理活动影响模式。来源：Shivacharan et al.
DOI: s41591-022-01941-w
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气候科学 | 格陵兰冰盖或让海平面至少上升270毫米
Greenland ice sheet climate disequilibrium and committed sea-level rise
Nature Climate Change
《自然-气候变化》发表的一项研究指出，无论在哪种气候变暖预测情景下，格陵兰冰盖的整体冰损失加上降水量、冰流排放和融水径流的增加都将使海平面至少上升274毫米。
1980年代，因冰面融化径流和冰流量，格陵兰冰盖失去的冰开始多过因降水而凝结的冰，致使格陵兰冰盖出现冰预算赤字。然而，由于现有模型对土地、大气和海洋边界的测量数据不够精确，研究人员无法准确预测格陵兰岛会如何响应气候变化——而这种响应对未来海平面上升至关重要。
丹麦及格陵兰地质调查局的Jason Box和同事利用2000年至2019年的气候数据，计算了格陵兰冰不平衡已经导致的冰盖体积和面积变化。作者指出，融水径流引起的冰面消融是格陵兰冰盖质量预算发生同比变化的主要驱动因素。无论在哪一种未来气候情景下，格陵兰冰盖质量损失将导致5900平方千米的海冰减退——相当于3.3%的冰体积损失，使海平面至少上升274毫米。
假设2012融冰高值年在未来变得常见，那么随着气温在21世纪逐步上升，融冰和随即而来的海平面上升可能会达到782毫米，作者认为这应作为对格陵兰未来的一个警示。
融冰季节Jason Box教授在西格陵兰的冰原雪线下的裸露冰面上采集冰样。图片来自丹麦及格陵兰地质调查局
DOI: 10.1038/s41558-022-01441-2
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医学研究 | 胰岛素递送系统或可帮助患有1型糖尿病的青少年
A Pilot randomized trial to examine effects of a hybrid closed-loop insulin delivery system on neurodevelopmental and cognitive outcomes in adolescents with type 1 diabetes
Nature Communications
《自然-通讯》发表的一项概念验证前导研究，报告了一个混合闭环胰岛素递送系统可减少高血糖和葡萄糖变异的发生，或可改善患有1型糖尿病青少年的脑发育和认知功能。这些发现基于从42名青少年得到的结果，还需要进一步研究，以探索这一系统可以如何帮助照护患有此类疾病的儿童。
管理患有1型糖尿病儿童的血糖水平很难，临床护理的金标准是维持接近正常的血糖水平，但在实践中很难实现。1型糖尿病与儿童脑结构和功能改变有关，但人们尚不太了解这种影响的程度。
在一项概念验证前导研究中，美国斯坦福大学的Allan Reiss和同事在6个月时间里，为42名8岁之前被诊断患有1型糖尿病的青少年（年龄在14-17岁之间），比较了使用一种混合闭环胰岛素递送系统和一种标准糖尿病护理（一种开环的泵或每日多剂胰岛素）。这些青少年在研究阶段之前和之后都经过认知评估和多模态脑成像。作者发现，与使用其他受评估疗法相比，使用混合闭环系统的青少年出现高血糖和血糖变异的情况减少。他们还表明，这伴随着大脑结构和功能的一些测量指标的变化，以及标准化智商分数的提高。基于这些结果，作者认为，使用混合闭环系统的青少年，其大脑的发育轨迹更有神经典型性。
作者认为，他们的发现表明儿童终身严格控制血糖的重要性，以及混合闭环系统或对此有所助益。然而他们提醒，还需对此系统以及青少年的脑发育进行更多研究。
随着发育时间增长，大脑结构的整体差异。来源：Amadei et al.
DOI: 10.1038/s41467-022-32289-x
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古生物学 | 气候带影响了早期恐龙分布
Africa’s oldest dinosaurs reveal early suppression of dinosaur distribution
Nature
来自津巴布韦的一组新的三叠世恐龙化石显示，最早的恐龙集中在泛大陆（Pangaea，也称盘古大陆）这个古超级大陆南端的温带区。这项研究结果发表在《自然》上，增进了我们对泛大陆恐龙起源与早期演化的认识。
此前有研究指出，温室气候、明显的季节性，以及较高的大气二氧化碳浓度，在泛大陆东西部形成了很强的干旱和潮湿气候带。这些不同的气候区或许影响了这一时期的早期恐龙在这个超级大陆上的分布，因为当时几乎没有影响动物扩散的地理阻隔或大陆边界。不过，理解晚三叠世时期恐龙在这个超级大陆上的分布一直是个挑战，因为稀缺的化石样本让研究人员很难破解这些恐龙的最早历史。
美国耶鲁大学的Christopher Griffin和同事发现了来自津巴布韦的一组新化石，年代可追溯至晚三叠世的最早时期（卡尼期，约2.3亿年前）。这组化石中有非洲已知最古老的恐龙，包括蜥脚类恐龙的一个新类群——Mbiresaurus raathi——的近乎完整骨架。蜥脚类恐龙是一类长脖食草恐龙。他们发现，这组来自非洲中南部的化石与来自南美（包括巴西和阿根廷）和印度的恐龙化石组很像，说明类似的脊椎动物曾大量分布在这个纬度带。这些恐龙的分布被发现与气候屏障相关，作者认为，恐龙向超级大陆其他地区的扩散一直等到这些气候屏障有所缓解后才开始。
作者表示，气候控制影响了陆生恐龙和其他主要类群——如哺乳动物、乌龟、两栖动物和爬行动物——的初始组成，其中许多都延续至今。
津巴布韦恐龙化石中新发现的恐龙物种Mbiresaurus raathi。图片来自Andrey Atuchin
DOI: 10.1038/s41586-022-05133-x
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环境 | 渔具充斥着北太平洋垃圾带
Industrialised fishing nations largely contribute to floating plastic pollution in the North Pacific subtropical gyre
Scientific Reports
《科学报告》发表的一篇论文指出，少数工业化渔业国家贡献了北太平洋垃圾带（North Pacific Garbage Patch，NPGP）的大部分漂浮塑料垃圾。研究结果凸显出渔业在加重和缓解海洋塑料污染中的重要作用。
北太平洋垃圾带是指在北太平洋副热带环流（一种洋流系统）中漂浮的大量塑料。此前科考发现，渔用绳网和较大的塑料碎片可能组成了该区域四分之三的物体。
荷兰海洋清理组织（The Ocean Cleanup）和新西兰The Modelling House的Laurent Lebreton和同事分析了在2019年6月至11月的一次科考期间从北太平洋副热带环流采集的573公斤碎屑（由6093个大于5厘米的物体组成）。这些碎屑采集自北纬33.0至35.1度和西经143.0和145.6度之间。研究团队检查了这些塑料碎屑中显示来源国信息的证据，比如语种、公司名称或logo。作者还利用洋流数据模拟了塑料碎屑是如何进入北太平洋的。
虽然有33%的碎屑无法辨认，但数量排名第二的物体是渔具，如鱼箱、牡蛎间隔器、鳗鱼捕捉器。塑料浮子和浮标虽然只占所有物体的3%，但质量占到总质量的21%。作者指出，在232个能辨认来源的塑料物体中，33.6%（78）来自日本，32.3%（75）来自中国，9.9%（23）来自韩国。另有6.5%（15）的这类物体来自美国， 4.7%（11）来自加拿大。作者称他们的模型显示，NPGP中的塑料碎屑来自渔业活动的概率是来自陆地活动的10倍以上。他们指出，大部分得到辨认的塑料碎屑贡献国都有工业化渔业。
作者指出，研究结果表明渔业需要进一步透明化，同时应加强各国之间的合作，以管控渔业船舶上的废物管理并监测海洋中的废弃捕捞渔具。
002系统在太平洋垃圾带捕获的塑料样品，002系统是海洋清理组织清洁系统的最新迭代。样品中可见一个箱子（有日文字），有鳗鱼陷阱和渔网，这些全部来自渔业活动。图片来自海洋清理组织
DOI: 10.1038/s41598-022-16529-0
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