嘔吐（vomiting）是怎麼一回事？

 

圖片來源：維基百科

根據維基百科，「嘔吐，是由於胃和腸道內容物（食糜）由於受到強力積壓經過食道由口腔吐出的動作。」

嘔吐是一種自我保護的生理反應。當我們吃了壞東西時會嘔吐，這樣可以趕緊把壞東西排出體外。

人會嘔吐、很多動物也都會嘔吐。但是，嘔吐到底是怎麼被觸發的，到最近還是不清楚--直到最近發表於《細胞》（Cell）期刊的研究。

研究團隊用小鼠為模型來研究嘔吐。

但是，囓齒動物可能是因為它們的食道較長，並且與體型相比肌肉力量較弱，所以牠們不會嘔吐...那怎麼還能用小鼠研究嘔吐呢？

研究團隊注意到，雖然老鼠不嘔吐，但它們會乾嘔。在接受金黃色葡萄球菌產生的一種常見的細菌毒素「葡萄球菌腸毒素 A (SEA)」 後，小鼠會出現異常張嘴的情況。接受 SEA 的小鼠張開嘴的角度比在對照組（生理食鹽水）中觀察到的更寬。所以，可以透過觀察小鼠乾嘔來做研究。

研究團隊發現腸道中的毒素會活化腸腔內壁上的腸嗜鉻細胞（enterochromaffin cells），使其釋放血清素（serotonin，一種神經傳導物質）。釋放的血清素與位於腸道的迷走神經感覺神經元上的受體結合，將信號沿著迷走神經從腸道傳遞到腦幹中的背側迷走神經複合體中的特定類型的神經元——Tac1+DVC 神經元。當研究團隊讓 Tac1+DVC 神經元失去活性時，與具有正常 Tac1+DVC 神經元活動的小鼠相比，SEA 處理的小鼠乾嘔更少。

常見的化療藥物阿黴素（doxorubicin）也會引起嘔吐。當團隊讓 Tac1+DVC 神經元失去活性時，因阿黴素所引起的嘔吐也變少了。

目前用於化療接受者的一些抗噁心藥物，如格拉司瓊（Granisetron），則是通過阻斷血清素受體來發揮作用，這也符合這個研究解出來的機轉。

所以，當我們攝食了某些毒素，它們會引發腸腔內壁上的腸嗜鉻細胞釋放血清素，接著活化迷走神經感覺神經元，再將信息傳至腦幹，引發嘔吐反應。接下來，研究團隊想探索毒素如何作用於腸嗜鉻細胞。初步研究表明，腸嗜鉻細胞不能直接感知毒素的存在。該過程可能涉及腸道中受損細胞的複雜免疫反應。

這個研究可以應用在抗嘔吐用藥的研發上。有些孕婦的孕吐可以持續許多個月，如果能開發安全又有效的抗孕吐療法，應該可以讓許多孕婦的孕期更好受一點。

參考文獻：

Zhiyong Xie, Xianying Zhang, Miao Zhao, Lifang Huo, Meizhu Huang, Dapeng Li, Shuangfeng Zhang, Xinyu Cheng, Huating Gu, Chen Zhang, Cheng Zhan, Fengchao Wang, Congping Shang, Peng Cao. The gut-to-brain axis for toxin-induced defensive responses. Cell, 2022; DOI: 10.1016/j.cell.2022.10.001

犀牛（rhinoceros）的角因為人擇變小了？！

 

白犀牛。圖片來源：維基百科

犀牛是犀科（Rhinocerotidae）動物的總稱，為哺乳綱奇蹄目的草食動物，主要分佈於非洲和東南亞，是最大的奇蹄目動物，也是體型僅次於大象的大型陸地動物。所有的犀牛基本上都是腿短和身體粗壯，體長2.2～4.5公尺，肩高1.2～2公尺；體重2800～3000公斤。

根據維基百科的資料，「現存的4屬5種的犀牛除白犀牛外，都瀕臨絕種，其中以爪哇犀牛的數目最少，約50頭左右；而黑犀牛也只有約1萬到3萬頭。這些居住於亞洲與非洲的犀牛面臨原生棲地破壞，東亞的犀牛角買家與歐美狩獵觀光者的威脅。」

最近劍橋大學的研究團隊測量了 1886 年至 2018 年間的側面照中拍攝到的 80 頭犀牛的角。這些照片由犀牛資源中心（一個線上資料庫）保存，包括所有五種犀牛。結果發現所有物種角的長度都顯著變小。研究人員認為，由於獵人選擇角大的犀牛狩獵，使得角小的犀牛得以倖存，造成犀牛角隨著時間的推移變得越來越小。

研究團隊還測量了每張犀牛照片上的其他身體部位，包括身體和頭部長度，以便可以根據身體大小準確測量犀牛角的長度。

參考文獻：

Oscar E. Wilson, Michael D. Pashkevich, Kees Rookmaaker, Edgar C. Turner. Image‐based analyses from an online repository provide rich information on long‐term changes in morphology and human perceptions of rhinos. People and Nature, 2022; DOI: 10.1002/pan3.10406

上課拍投影片（slides）有助記憶

 

圖片來源：維基百科

隨著科技的進步，現在上課時常常可以看到學生拿手機拍投影片。撇開版權的問題不談，這個行為真的會讓學生記住老師上課的內容嗎？

過去的研究發現，在博物館的畫廊拍照，對人們在後來接受測試時記住拍照內容的能力沒有幫助，反而是阻礙。是否在課堂中拍照也會有相同的結果呢？

加州大學河濱分校針對這個問題，進行了一項研究。

在第一個實驗中，132 名大學生被要求在他們的電腦螢幕上拍攝 PowerPoint 幻燈片（PPT）。一半拍了偶數張幻燈片；一半拍了奇數幻燈片。PPT的內容是大多數心理系學生不太熟悉的主題。
學生在考試前被要求不要研讀照片。隨後的 60 個問題的測試，要求學生從幻燈片和教師的口語部分中回憶信息。

實驗發現：學生在拍照時比不拍照時更容易記住幻燈片信息。但是，口語信息的記憶沒有差異。

在第二個實驗中，108 名學生中有一半可以拍攝他們選擇的幻燈片，只要他們拍攝了大約一半就行。另一半的學生則被指示「跟拍」：只拍攝其他人選擇拍攝的幻燈片。

 
實驗結果發現，無論學生選擇他們拍攝的幻燈片，還是被要求跟拍，兩組學生都更能記住幻燈片拍攝的內容。然而，這一次，他們對老師口語內容的記憶也提升了。

在這兩個實驗之前，學生們都表示相信拍照可以幫助他們記住幻燈片信息。

這項研究沒有釐清為什麼拍照對記憶會有幫助；研究團隊說，這將在後續研究中得到解決。

參考文獻：

Annie S. Ditta, Julia S. Soares, Benjamin C. Storm. What happens to memory for lecture content when students take photos of the lecture slides? Journal of Applied Research in Memory and Cognition, 2022; DOI: 10.1037/mac0000069

你跟你的「分身」（doppelgängers）不只是長得像

 

圖片來源：維基百科

有些人曾經遇見自己的「分身」（doppelgängers）：就是沒有親屬關係，但是卻長得像的個體。隨著社群網路興起，大家在網路上分享的照片愈來愈多，也愈容易發現自己的「分身」。最近的一個研究顯示，我們的「分身」跟我們的相似，不只是外貌喔！

研究團隊在網路上招募長得相似的人，總共找到32個人（16對）。當然，研究團隊也對這16對用三種不同的分析軟體進行面貌的分析，以取得客觀的「長得像」的標準。

接著，這16對受試者被要求填寫一份問卷，以及採撿唾液以取得DNA。

進行的分析發現，這16對的基因型有許多相似之處；遺傳分析分析了19,277個常見的「單核苷酸多態性」（single-nucleotide polymorphism），把其中的9對分在一起。但是，這16對在DNA甲基化（methylation）與微生物體（microbiome）上則有許多不同。

有趣的是，這16對在身高、體重等身體特徵以及吸煙與否等行為特徵上均顯示了一定程度的相似性；也就是說，不僅是外貌相似，連身高、體重甚至嗜好、個性等都有一定程度的相似。

有一天如果你有機會遇見你的「分身」，或許也可以順便印證一下這個研究呢。

參考文獻：

Ricky S. Joshi et al. 2022. Look-alike humans identified by facial recognition algorithms show genetic similarities. Cell Reports 40 (8): 111257; doi: 10.1016/j.celrep.2022.111257

病毒能把我們變成蚊子的唐僧肉

 

白線斑蚊。圖片來源：維基百科

從病原的角度來看，病原感染我們是為了要製造更多的病原，並將之傳播出去。所以得了感冒的人會打噴嚏、咳嗽，得了霍亂的人會上吐下瀉，這些都是為了排出更多的病原體，讓其他人被傳染。

那麼，靠著昆蟲傳播的病原體，要怎麼加速自己的傳播呢？過去的研究曾發現，得了瘧疾的病人會變得比較容易被瘧蚊叮咬；最近發現，被茲卡病毒（Zika virus）或登革熱病毒（Dengue virus）感染後的人，會發散更多的苯乙酮（acetophenone）來吸引蚊子。

研究團隊讓小鼠被茲卡病毒或登革熱病毒感染，然後測試蚊子比較喜歡健康的小鼠還是被感染的小鼠。結果發現，65-70%的蚊子都飛到被感染的小鼠那裡去了。分析小鼠周遭的氣體發現，被感染的小鼠發散出十倍的苯乙酮，而這種氣味能吸引蚊子。

將苯乙酮塗在人體上，也能吸引更多的蚊子。研究發現，苯乙酮是由皮膚表面的正常菌叢合成，但我們的皮膚細胞會分泌一種稱為RELMα的蛋白質，可以抑制這些細菌的繁殖。但是當我們被這兩種病毒之一感染時，這種蛋白質的合成受到抑制，於是細菌就螽斯衍慶、苯乙酮也就加速產生了。

有沒有辦法可以讓被病毒感染的人不那麼香呢？研究團隊發現，維生素A可以抑制皮膚表面苯乙酮的產生；所以這或許是釜底抽薪的一種方式。

參考文獻：

Zhang, H. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.05.016 (2022).

鼠疫可能發源於中亞

 

鼠疫桿菌。圖片來源：維基百科

鼠疫在中世紀時造成三分之一到四分之一的人口死亡，在有些地區甚至造成六成的人口消失。在歐洲歷史上的第一筆鼠疫記載是1347年來自金帳汗國的一艘貨船，接著便在歐洲肆虐了五百年。

鼠疫的病原是鼠疫桿菌（Yersinia pestis）。鼠疫桿菌是格蘭氏陰性菌，正常情況下只會在跳蚤與齧齒類中存在。但在鼠疫流行期間，鼠疫桿菌會由老鼠傳播到人，並在人之間進行傳播。

在卡繆的《瘟疫》一書中，對鼠疫也有非常生動的描述。但是鼠疫究竟是發源於世界的哪個地方？過去有說法是認為源自於中國。不過，最近發表於《自然》雜誌的研究發現，鼠疫很可能發源於中亞的吉爾吉斯坦（據說是李白的出生地）。

研究者在吉爾吉斯坦的伊塞克湖（Lake Issyk Kul）的墓地定序了七具遺體的牙齦組織後，在其中三具發現了鼠疫桿菌。之所以會找牙齦組織是因為，牙齦有緻密的血管網路，比較容易找到血液中的病原。

這些墓地的墓碑說明了他們是在1338-1339年時埋葬的，也說明了當時在當地曾發生瘟疫。從周圍地區的資料彙整發現，這些遺體中的鼠疫桿菌與天山地區的鼠疫桿菌在親緣上最接近。

參考文獻：

Maria A. Spyrou, Lyazzat Musralina, Guido A. Gnecchi Ruscone, Arthur Kocher, Pier-Giorgio Borbone, Valeri I. Khartanovich, Alexandra Buzhilova, Leyla Djansugurova, Kirsten I. Bos, Denise Kühnert, Wolfgang Haak, Philip Slavin, Johannes Krause. The source of the Black Death in fourteenth-century central Eurasia. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04800-3

不愛吃甜的蟑螂（cockroach）

 

德國蟑螂。圖片來源：維基百科

不討厭蟑螂的人應該很少吧！筆者甚至曾看過有人說，因為討厭蟑螂，所以也厭惡象徵蟑螂的咖啡色。仔細想想，「蟑螂色」的器物好像真的不算多（原木色的器物不算）。

蟑螂到處爬到處吃，造成公共衛生上的大問題：蟑螂會傳播多種疾病的病原體，包括：麻風分枝桿菌、傷寒桿菌、痢疾內變形蟲、鼠疫桿菌、鉤蟲、腸病毒、肝炎病毒、葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌以及鏈球菌等。所以大家對蟑螂都是欲除之而後快！

但是打蟑螂太沒效率了，於是就有科學家研究蟑螂之後，針對牠們的食性發明了食餌。食餌是把蟑螂最愛吃的葡萄糖與殺蟑螂的藥劑混和在一起，由於蟑螂就是愛吃甜（愛到雄性蟑螂在交配時也會從tergal腺分泌出有甜味的物質，來吸引雌性蟑螂），加上吸引蟑螂的費洛蒙，蟑螂就會被吸引過來，大吃特吃食餌後，就中毒了！其中尤其是威滅（compact）的獨家秘方最厲害，猶如西毒歐陽鋒一般地流毒無窮，一隻蟑螂吃了食餌，可以毒死N隻蟑螂，真真正正的厲害！

但是經年累月地用食餌滅蟑螂，最近科學家們卻發現一件事：現在的母蟑螂不愛吃甜了！原來食餌把愛吃甜的蟑螂給滅了十之八九，剩下的就是不愛吃甜的蟑螂。

你可能想：糟了！這下我們還能消滅蟑螂嗎？有趣的是，蟑螂變得不愛吃甜，也造成牠們生殖上的問題。剛剛提到，雄性蟑螂會分泌有甜味的物質來吸引雌性蟑螂，然後雌性蟑螂會過去吃，接著雄性蟑螂就會撲上去進行交配。

而對於不愛吃甜的蟑螂呢？當不愛甜的雌性蟑螂嚐到雄性蟑螂分泌物時，牠們在大約三秒的時間就會退卻，造成雄性蟑螂來不及撲上去交配。

看到這裡你可能會說，哈哈！是天要滅這些蟑螂啊！

別高興得太早。科學家發現，現在也出現了會「立馬」撲上去的雄性蟑螂，所以雖然三秒很短，但是卻完全來得及讓這些「快槍俠」們完成交配。也就是說，對蟑螂的生殖產生的影響並不大。

但是如果不愛吃甜的蟑螂越來越多，以後食餌豈不是就沒用了？是的，所以現在科學家們在想其他的方法要吸引蟑螂來吃食餌。看情形，人與蟑螂的大戰，還沒有走到最後一章。

參考文獻：

NY Times. Cockroach Reproduction Has Taken a Strange Turn.