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· 神經科學 ·
電刺激腦或可提高數學能力
圖片來源：Zacharopoulos G et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0
相比閱讀理解等可以靠努力提升的認知技能，數學能力似乎更依賴於“天賦”，即先天的大腦發育特徵。傳統教育主要聚焦於課程改革和教師培訓，在提高學習者的數學能力上面效果有限。近日，一項《公共科學圖書館·生物學》（PLOS Biology）上的研究提出，弱電刺激大腦或能幫助加強神經連線，進而提升數學學習水平。
英國科學家讓72名被試學習5天數學，並在他們頭皮上放置電極，施加交替的隨機頻率電流（即高頻經顱隨機噪聲刺激，tRNS）刺激其背側前額葉皮層（dlPFC）和頂後皮層（PPC），這兩個腦區分別被認為與執行計算和回憶相關。同時，他們用功能性磁共振成像監測神經遞質穀氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）的水平。研究發現，被試dlPFC、PPC與海馬體之間的神經連線越強，數學成績就越好。刺激連線較弱個體的dlPFC可以有效改善其計算表現，使抑制性遞質GABA水平降低，但刺激PPC並未取得相似效果。這項研究支援了大腦神經連線強度影響數學能力的說法，並表明tRNS或能幫助“底子差”的人數學進步，具有一定潛力。研究人員表示，數學學習的馬太效應存在生物學基礎，該研究表明定向腦刺激有助於彌合這一差距。
· 物理學 ·
輻射率和吸收率不同的物質
通常情況下物質的發射率吸收率相同（左側），但在本次實驗中，可以用磁場讓物質的發射率吸收率產生較大的區別。圖片來源：APS/Alan StonebrakerAPS/Alan Stonebraker
絕對零度以上的物體會發射黑體輻射，並且黑體輻射的輻射率和物體本身的吸收率一致。物體吸收率是一個0到1之間的無量綱數，0對應完美反射體，1對應理想黑體，吸收率越高，黑體輻射也就越強。這是因為傳統熱力學遵循基爾霍夫定律，任何物體在平衡態時，電磁波特定波長的發射率必然等於吸收率，這也是一種洛倫茲互易性。而近日在一篇發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters）上的論文表示，研究人員創造了發射率、吸收率區別最大的物質，發射率-吸收率差值可以達到0.43。
2023年，研究人員首次利用單層結構的磁光材料砷化銦（InAs），在1特斯拉磁場的情況下，激發材料中電子的迴旋運動，打破了洛倫茲互易性，當時發射率和吸收率的差值是0.22。而在本次實驗中，研究人員製作了多層材料，從表層到底層，逐步增加砷化銦的參雜濃度，最終在5特斯拉（相當於醫院MRI裝置的150倍）磁場下，讓該材料在中紅外波段（13–22µm）的寬波長範圍內表現出高達0.43的發射率–吸收率差異。研究人員表示，這種技術類似於“熱二極體”，有望用來提升太陽能電池效率，在電磁波隱身方面也有一定價值。（PRL）
· 心理學 ·
自私自利、冷漠無情、善於操縱他人的CEO，薪水更高
過去關於高管薪酬的研究主要關注組織結構，例如薪酬委員會成員構成或董事會運作方式，關於CEO的性格如何影響其薪酬的研究卻很少。近日，一項發表於《應用心理學》（Applied Psychology）上的新研究表明，具有馬基雅維利主義（Machiavellianism）性格的領導者，獲取的薪酬更高。
心理學家使用馬基雅維利主義來描述那些善於操縱、冷酷無情、自私自利並將社互動動視為在競爭中取勝工具的人。研究人員無法直接採訪CEO，於是製作了CEO們的演講和媒體採訪短片。隨後，一組心理學家觀看了這些影片，並根據這些高管的馬基雅維利主義傾向進行評分。心理學家們採用七分制量表來衡量這些CEO，他們的馬基雅維利傾向平均得分為3.98，高於一般人群，但並非處於極端。在這項研究中，研究人員將得分高於3.5的CEO歸類為馬基雅維利主義者。結果發現，具有馬基雅維利主義性格的CEO每年平均收入比研究中所有執行長的平均薪酬（1290萬美元）高出164萬美元。研究者認為，具有馬基雅維利主義性格的CEO更擅長與董事會談判，協商出更高薪酬，但這對公司來說或許也物有所值，這些CEO的談判技巧和求勝慾望，可能能為公司帶來益處。（UNIVERSITY OF ARKANSAS）
· 神經科學 ·
掃描一次大腦可以看出你衰老的速度
圖片來源：Ethan Whitman, Duke University
隨著全球人口老齡化趨勢加劇，開發出準確評估個體衰老速度的工具成為一個必要任務。儘管此前已有多種演算法問世，但多數依賴於不同年齡人群在單一時間點的資料，易受環境和歷史因素影響。7月1日，一項發表於《自然·衰老》（Nature Aging）的研究揭示了一種直接反映個體衰老過程的新工具。
研究人員追蹤了紐西蘭達尼丁市1972-1973年出生的1037個人，使用其中860名參與者在45歲時腦磁共振成像資料，結合其20年間血壓、體重指數、葡萄糖、膽固醇水平、肺和腎功能等19項生理指標的變化，訓練出一個可以從單張腦部掃描中估算衰老速度的模型，名為DunedinPACNI。研究人員隨後在不同人群中驗證這一工具，發現衰老速度更快的人在認知測試中的表現更差，腦部負責記憶處理儲存的海馬體萎縮速度更快，且也更有可能在晚年出現認知障礙。這一工具也可預測心臟病、中風、慢性肺病等多種慢性病風險，並在不同社會經濟背景和族群也具有廣泛適用性。總之，這項研究展示了一種基於單次腦成像評估衰老的工具，為提前識別和干預痴呆等年齡相關疾病提供新的可能。（美國杜克大學）
· 物理學 ·
“悟空”號獲得高精度宇宙線硼元素能譜
近日，暗物質粒子探測衛星（DAMPE）“悟空”號國際合作組在高能宇宙線能譜測量方面取得重要進展，獲得了宇宙射線硼元素在10GeV/n–8TeV/n的微分通量譜，首次發現了182GeV/n附近能譜“硬化”的現象。研究成果發表於《物理評論快報》(Physical Review Letters)。
此次研究中，團隊基於“悟空”號以8倍標準差顯著度首次觀測到硼元素能譜在182GeV/n附近發生“硬化”的現象。研究還發現硼元素能譜的變硬程度約為初級宇宙線質子和氦核的兩倍，同時也與硼碳、硼氧比例的“硬化”程度自洽。該測量結果符合宇宙線硼元素是由碳、氧等初級宇宙射線與星際物質發生碎裂反應而產生的理論。該發現不僅為研究宇宙線傳播過程提供了關鍵證據，更對修正現有宇宙線傳播模型具有重要的科學價值。該研究獲得了審稿人的高度評價，稱“悟空”號實驗在TeV能區宇宙射線能譜測量方面“設立了新的精度標準”。（中國科學院近代物理研究所）
撰寫：王昱、冬鳶、劉雨彤、馬一瑗
編輯：王昱、冬鳶
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