2017年7月 14


在没有潮流引领者时群体不会跟随

American Association for the Advancement of Science

对新技术的广泛采用常常依赖于人群中某个起带头作用的少数亚群体,但如果这些自然的早期采用新技术者无法采用或选择不采用该新技术时会发生什么情况呢?在本期的《政策论坛》中,Christian Catalini和Catherine Tucker重点介绍了他们用比特币(这是一种数字货币)所做的实验结果;他们发现,如果自然的新技术早期采用者(NEAs)无法采用某种新技术,这会在其余的人群中产生对采用新技术的级联负面影响。2014年,MIT给了数千名大学生100美元价值的比特币,但他们中有些人是在其他学生已经接到了他们的比特币之后才被给予比特币的。这些学生会填写一份调查问卷来决定他们是何种程度的NEA。在获取比特币2周之后,对那些自然采用新技术时间晚的人而言,无论他们是最初就能获取比特币还是延后才获取了比特币,其套现率几乎等同。然而,对NEAs来说,当他们获取比特币的时间被延迟后,他们的套现率会显著增加——从11%增加至18%,这一结果表明,如果他们在第一时间无法获取该新技术,他们更可能会停止使用该新技术。作者对社会因素是否会影响这些趋势进行了探索,他们证实了这种可能,例如,该效应在较小的宿舍中会更大,因为在那里人们更可能会看到延迟。作者还观察到某种溢出效应,即在有较多延迟NEAs比例的宿舍中,比特币的使用会比延迟NEAs比例较低的宿舍以更快速度随时间而衰退。

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成为雄性老大的神经开关

American Association for the Advancement of Science

研究人员在小鼠脑中发现了一个神经回路,它在社阶优势中扮演着某种角色。刺激这些神经元可在某个小鼠与其它小鼠的争斗遭遇中显著增加其成为支配性"赢家"的机会。在动物王国中有许多种动物会相互竞争而形成一个社会等级体系。一种被称作"赢家效应"的现象会从这种等级体系产生,在这种现象中,与同类竞争所取得的每一次胜利都会增加赢家在下一次社阶优势对决时获胜的可能性。背内侧前额皮层(dmPFC)一直被认为与社阶优势的长期调控有关,然而,"赢家效应"的确切机制则仍然未知。为了获取更多的了解,Tingting Zhou和同事对正在进行标准社阶优势测试的小鼠进行了研究;在一根管道中,雄性小鼠面对面相遇,研究人员记录了每一个小鼠做出某种行为的程度,这些行为有:发起推搡、回推、抵抗、撤退或处于静止状态。在进行这些测试中时对dmPFC中的个体神经元进行监控揭示,有一个亚组的神经元会在进行推搡和抵抗行为时变得更为活跃。该研究团队接着将已经确立了社会等级的小鼠取出,并用一种药物抑制它们的该亚组神经元;在用药后,这些小鼠发起推搡和回推行为次数显著减少,时间显著缩短,它们的撤退增加,所有这些都发生在使用了抑制性药物的几小时内。接着,研究人员在小鼠的社阶优势遭遇中用光遗传学来持续刺激这些神经元。这种刺激会在瞬间诱导小鼠战胜先前占优势的对手,其成功率达90%,但这却不会影响小鼠的运动表现或焦虑程度。据作者报告,值得注意的是,如果在某一天,小鼠神经元在社阶优势测试时被刺激的次数会影响其在第二天的表现(第二天无需任何刺激)--那些接受6次以上光刺激而取胜的小鼠全部维持了它们的新的位阶,而大多数接受光刺激次数不到5次的取胜小鼠则会回复到它们原有的位阶。

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VIDEO: 研究人员通过分析每个小鼠的推搡、回推、撤退或保持不动的程度来对小鼠中的社阶优势进行检测。
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Credit: Zhou et al., Science (2017)

 

是的,太阳终究是一颗一般的、太阳类恒星

American Association for the Advancement of Science

据新的研究声称,太阳是一种具太阳能类型的恒星(solar-type star),该研究解决了一个有关在太阳系中心的这颗恒星是否会表现出与其它附近太阳类恒星相同的周期性行为的持续存在的争议。这些结果还推进了科学家对恒星如何产生其磁场的了解。太阳的活动(包括太阳辐射程度的变化及太阳物质的喷射)会在一个长11年的周期中发生变化,其变化的驱动力是其磁场的改变。这一周期性变化是太阳物理学中遗留下的重大谜团之一,其部分原因是因为它似乎不能映照其它太阳类恒星的磁场周期变化,这使得有些人提出,太阳并非太阳类恒星。在这里,通过对恒星磁场进行一系列的模拟,Antoine Strugarek和同事显示,太阳的磁场周期变化取决于其旋转速度和发光度(它们间的关系可用所谓的罗斯贝数函数来表达;事实上,他们证明,太阳的磁周期与该数字成反比)。作者将他们的模拟结果与遥远恒星采样中的可得到的周期活动观察进行了比较,他们进一步发现,他们在太阳周期与罗斯贝数之间所确立的关系与他们在其它太阳类恒星中所观察到的周期变化相符。这些结果确认,太阳确实是一颗太阳类恒星。

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VIDEO: [中等大小文档]在这则视频中,您被置身在一个模拟的太阳类恒星的内部。红色和蓝色的形状代表了太阳外壳层汹涌的对流运动,其外壳层占了太阳半径的30%。由于其整体的旋转影响,流入(蓝色)和流出(红色)活动改变了太阳从赤道至两极的属性。太阳能的湍流运动产生了大规模的磁场,后者由白-蓝色的管道代表(颜色代表了磁场的极性)。两个主要的构造出现了,它们各自位于其所在的半球。尽管这些对流单体通常存在约1个月,但这一磁场会在为期10年的时间范围内逆转(即正负性改变),正如在该视频的旷时摄影中所显示的。这一逆转是规则的,其发生原因是位于湍流对流区内大规模流动磁力矩的非线性调变。通过开展一系列这样的模拟,我们证明,该磁场的周期性变化直接取决于太阳的旋转率和光亮度,这种关系可用仅有一个参数(被称作罗斯贝数)的函数来表达。注:这是一个中等大小的视频文档,用功能强大的智能手机观看有最佳的效果。如果您无法获得VR耳机,您也许可在电脑上观看这一文档,电脑需配备'Gopro VR播放器',后者可被下载。这则视频只能用'单一'模式(没有立体视效)的等量矩形投影观看(这是大多数VR耳机和软件的默认设置)。
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Credit: University of Montréal - DAp/CEA - AIM

 

乌鸦和人相似,它们能提前规划

American Association for the Advancement of Science

据新的研究披露,乌鸦为了将来能得到更好的回报而愿意放弃即刻能有的回报。提前规划这一复杂的认知作业几乎仅在人类和其它猿猴中才有。某些鸦科动物(这是包括乌鸦在内的一个鸟科)也显示出超越当下时刻的规划能力,但这些发现一直局限于其储藏食物的范畴。在这里,Can Kabadayi和同事希望通过一系列实验来更好地探索乌鸦提前规划的能力。首先,乌鸦被训练使用某种工具来开启一个拼图盒,其目的是为了获取奖励。接着,研究人员将拼图盒展现给乌鸦,但却没有提供其开启盒子的工具。该盒子接着被移开,1小时后,研究人员给乌鸦提供开启该盒的工具以及数个"令其分心的工具"。几乎每一只乌鸦都能选择正确的可开启盒子的工具,它们在15分钟后看到盒子时会用正确工具来开启它,其成功率达86%。在类似的实验中也同样看到高成功率(78%),在这些实验中,乌鸦会用一种代用品来物物交换奖品。接着,研究人员会展现给乌鸦正确的能开启盒子的工具或会令其分心的工具以及某种即刻的奖励,但只允许乌鸦选择其中的一种。该能即刻得到的奖励没有盒子内的奖品那样有吸引力;因此,研究人员能探索乌鸦是否会为了在以后得到更好的奖励而选择放弃较小的、可即刻获得的奖励食品。在一个作为对照的实验场景中(这里没有正确的工具或用于物物交换的代用品),所有的乌鸦都会选择可即刻获得的奖品,但如果工具或是能令它们在将来得到更好奖励的代用品存在时,乌鸦便会选择这些物品,其几率为73%,Markus Boeckle和Nicola S. Clayton在一则相关的《视角》中讨论了这些发现。

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VIDEO: 一只乌鸦在拼图盒上使用能开启该装置的工具。
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Credit: Can Kabadayi and Mathias Osvath