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科学

什么是骨传导?生活中骨传导可以用于哪些方面?

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昨天与妹妹视频通话时,她突然侧过头问我有没有注意到她有什么变化,我第一眼就注意到了她的新耳机。她说:“你没有发现我的耳机并没有塞进我的耳朵里吗?”的确,她所带的耳机只贴在耳朵附近。

我当时的第一反应是觉得有点新奇,这难道是什么新的耳机戴法?甚至有点想嘲笑她怎么这样戴耳机。她很快告诉我,这是骨传导耳机。

说到骨传导,印象中好像是用于助听器,对于非神经性损伤的耳聋患者,可以通过骨传导助听器来帮助他们听到声音。

正常情况下,我们可以通过两种不同的方式听到声音:耳膜或者骨骼。大多数来自外部环境的声音,从烦人的汽车喇叭声到甜美的鸟叫声,都是通过耳膜传到我们耳朵中的。耳膜将声音转换成振动,并将其传送到耳蜗。这些振动根据不同的音频与耳蜗的不同部分产生共鸣。然后,共振运动转化为神经信号,传输到大脑,从而完成看似“简单”的听力过程。

生物课上,你的老师也许告诉过你:我们通过骨骼传导听到的最常见的声音是我们自己的声音。的确如此。我们的声音会直接绕过耳膜,通过下颚骨传到耳蜗,然后根据音频频率与相关部分产生共鸣,最后成为大脑中的神经信号。通过耳膜传递的声音和通过骨传导传递的声音往往略有不同。最好的例子就是,录音中你的声音听起来与你平常说话时的声音非常不同。

尽管你自己的声音可能是通过骨传导最常听到的声音,但骨传导也有更广泛的应用。相较于新奇的骨传导耳机而言,骨传导本身根本不是一项新技术。世界上第一个通过骨骼传导传输声音的设备的专利申请是在1924年。甚至,骨传导的概念在音乐史上还起到了重要作用。

18世纪著名的作曲家路德维希·凡·贝多芬耳聋是出了名的,我们都曾为他给眼盲的姑娘弹奏《月光曲》的故事所动容。但是,贝多芬还有另一件传奇的事情,就是利用骨传导来听自己演奏的曲子。他把一根棍子的一端连接到钢琴上,用自己的牙齿咬住另一端,这样钢琴的震动就会通过下颚骨传到他的耳朵里。

骨传导技术在今天已经有了长足的发展。在过去的五年里,骨传导已经在许多领域得到了应用,包括军事、医学,当然,还有那些时髦的骨传导耳机。

著名的国防系统制造商英国宇航系统公司,为士兵创造了一种特殊的通信体系,利用骨传导技术将声音通过头盔直接传输到内耳。士兵们必须兼顾充分了解周围恶劣环境和与同伴的有效沟通。他们制造了一个不超过5美分硬币大小的音频转换器,并将其嵌入士兵的头盔中。这相当于让他们的耳朵保持“张开”的状态,帮助他们在感知周围环境的同时,保持不间断的沟通。这款设备仍处于实验阶段,但很快,我们将看到所有的头盔都带着集成骨传导通信传感器。

得益于骨传导,部分商用太阳镜还可以兼做音乐播放器。像Google Glass和Bose’s Frames这样的设备都已经在太阳镜里嵌入了小型扬声器,将它们置于下颌附近,就可以通过骨骼传导传递声音。

骨传导技术最具意义的一项应用,就是我们前面提到的,帮助失聪的人恢复听力。一些公司已经发明了一种专门的助听器,叫做骨锚式助听器(BAHA)。它们包括两个部分:一个外部处理器和一个通过手术植入内耳附近骨头的固定装置。处理器用于捕捉声音,并将其人工传输到内部装置,使内耳振动,从而使人能够听到。

骨传导原本是一个古老的概念,最近重出江湖,并在很多领域进行了新的应用。不过,大多数技术都处于原型或者概念阶段。很少有制造商利用这种非常有价值的技术制造出具有商业可行性的产品。

鹿角网期待看到这项技术更多的发展,希望它在全球领先的科技和工业巨头开发的产品中找到主流吸引力。

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科学

工作时,你愿意听音乐还是需要绝对安静?

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鹿角网观察了很多亲戚朋友后,发现了一个奇怪的现象,包括我在内无论工作或者学习的时候,有的人完全不介意旁边的噪音,甚至可以在麦当劳自习;有的人虽然听不了别人讲话,但却爱听点儿音乐;有的人呢,则是一点儿声音都受不了,需要完全安静才可以。

看新闻也好刷微博也罢,总会看到类似“白噪音有助于集中精力”,“听音乐提高效率”之类的研究,这可能也是很多办公室都采用了开放设计,甚至还会放音乐的主要原因。但其实这些东西,都是高度因人而异的,有时候还会适得其反。

伦敦大学学院的研究者早在2011年做了一项测试,他们找到了100多个中学生,并让这些学生做了一系列心理方面的问卷,然后让他们一边听不同的音乐以及一些噪音,一边做题。

最后研究结果发现,性格外向的同学比较不怕噪音,在听到噪音的时候的成绩也不会太差。但性格内向型的同学,不管是在听音乐的时候、还是听噪音的时候,都难以集中精神。并且当声音较大的同时,内向的同学会很快显现出极度疲劳的状态。

通俗点来讲,内向的人一般对外部输入的信息更加敏感一些,倾向于把自己“保护起来”。其它声音的“入侵”,对于他们而言确实会是比较难受的。

还有个重要因素便是“神经质/Neurotic”的倾向。神经质/神经过敏的人对情感和冲动的控制能力比较弱,同时也会对外界的刺激更加敏感。新南威尔士大学的一项研究就显示说,开放的办公室设计,对于抑制力弱、屏蔽刺激力弱的人会有比较大的伤害,另外对隐私更敏感的人和承担复杂事物的人都会有不良影响。

比较有趣的是有些人会对特定的声音产生躁烦的心态。比如沉重的呼吸声,有人咳嗽或者清嗓子的声音,或者机械键盘打字的声音等等。这些就比较难以用一个理论去解释了,可能是特定的声音会激活特定的脑区。其实这也蛮普遍的,大概有10-20%的人会对特定声音有厌恶,我便非常讨厌吃饭吧唧嘴的声音。

所以说音乐“提高人们的效率”,很多时候是主观的“认为”。音乐虽然有时候会使人情绪上感觉放松,但是它不一定能提高人的工作效率。

其实,卡迪夫城市大学就做过和伦敦大学学院很类似的研究,让学生在听音乐、听讲话的声音和完全安静的情况下做一些数学题。结果显示,不管听者是不是自己喜欢的音乐,听音乐的成绩都不如完全安静情况下的成绩,而听对话和听音乐之间的成绩差别也没什么太大差距。

所以,开放办公室的确是有好处也有坏处的。我个人是非常喜欢开放办公的气氛,也不介意偶尔的一些噪音或者同事说话的声音;但在写文章的时候,还是夜深人静在家的效率最高。

现在鹿角网十分理解每当我工作时,为什么在我旁边的某个同事不管干什么都必须要扣着一个某品牌的降噪耳机,毕竟,我的青轴机械键盘段落感挺强的,而且最近隔壁一直在装修!

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科学

猫薄荷靠什么吸引猫?会对猫有什么影响吗?

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为了吸引猫的注意力,“猫奴们”总想为自家主子寻找到更加新奇的玩具,毕竟,逗猫棒和小老鼠已经提不起它们的半点兴趣了!所以,猫薄荷这种被称作猫的“毒品”的玩意儿,开始频繁出现在各类猫玩具中。

如果你看到过猫对猫薄荷的反应,你就会承认这种说法,它们的表现实在是太不寻常了。

当然,并不是每只猫都对猫薄荷敏感。你家猫的反应可能并不会像你想象中的那样。所以,在你去宠物店买那些色彩丰富、稍微贵一点的猫薄荷食品之前,应该先了解一下。

猫薄荷是多年生草本植物,被归为薄荷类。这种叶片繁多的绿色植物遍布欧洲、中东、亚洲、北美和新西兰等地,学名叫猫脚草。猫薄荷中含有一种特殊的挥发油和活性成分:荆芥内酯,这种物质可以引起某些猫类出现强烈反应,也是猫薄荷这种草药深受猫主人欢迎的原因。

如果你拿出一个装着新鲜猫薄荷的玩具,你的猫有70-80%的几率会有强烈的反应。然而,还有20-30%的可能是它根本视而不见。

这种敏感性是作为显性特征遗传的。很多小猫直到成年后才会对猫薄荷产生反应,因为它们的犁鼻腔在出生时还没有完全形成,会在以后的生活中逐渐表现出这种敏感性。

对于那些对猫薄荷敏感的成年猫来说,其效果是非常惊人的。当猫闻猫薄荷的时候,那种刺激会使它们“兴奋”,它们会表现出过度活跃、四处翻滚,有时甚至具有攻击性。你要是看见猫在洒在地上的猫薄荷中擦脸和打滚,那太正常了,这说明猫用猫薄荷的体验确实是愉快的!

有意思的是,当猫吃掉猫薄荷时,会产生跟闻猫薄荷相反的效果。吃猫薄荷的猫会显得无精打采和懒惰,就好像“嗑药”了的人。这种过度活跃和镇静的双重作用使得猫薄荷成为一种奇怪而又常用的“治疗”手段。

对于这种现象,科学的说法是,荆芥内酯可以起到人工猫信息素的作用,所以当猫闻到这种挥发油时,会触发影响大脑嗅球的感觉神经元,接着引发一连串的神经递质从杏仁核和下丘脑的活动中释放出来,导致这种明显的“兴奋”表现。猫闻猫薄荷时的行为,在某种程度上与猫在发情期的行为类似,因为发情期的猫,会在大脑的类似部位受到刺激。

在猫薄荷的效果持续10分钟左右之后,猫就会表现出失去兴趣一般,甚至直接走开。然后在接下来的一个小时里,猫可能都不会再受到猫薄荷的影响。这可能说明了当荆芥内酯无效时,需要一段时间来重置。

另外,最好不要经常对你家主子使用猫薄荷,因为猫会对荆芥内酯的刺激产生耐受性,经常使用会降低其有效性。偶尔爽一下就可以啦。

鹿角网知道,对铲屎官们来说,最重要的问题是,猫薄荷会不会对自己的猫产生危害。我可以告诉你们,猫薄荷本身对猫是无害的,但是需要我们正确使用。一般来说,吃少量的猫薄荷是安全的,但切忌让你的猫吃太多,它们很可能会呕吐或者出现消化问题,比如拉肚子。

还有一个很重要的问题是,如果你从来没有给你家猫吃过这种美味的食物,那么第一次使用时,请一定要格外小心!前面也提到了,有些猫在接触猫薄荷时会表现出攻击性行为,无论是对家里的其他猫或动物,还是对接近它们的主人。

这种反应虽然很少见,但是你必须提前做好准备,因为猫总是不同的,谁也无法预测它会出现哪种反应。

从本质上说,猫薄荷不是什么不得了的东西,并且由于其镇静作用而被人类广泛使用。猫薄荷茶是一种受欢迎的传统疗法,这种植物很容易种植,你可以在你家阳台上的花盆里栽一些。这样你的猫咪可以偶尔在叶子和茎上蹭上几下,你也可以喷洒些许荆芥内酯,把茶叶泡成舒缓的饮品。

也许有些猫主人不赞同给他们的宠物喂这种类似“毒品”的东西,但事实上猫薄荷是一种完全无害的物质。它们生长在野外,多年来为成千上万只猫和它们的主人提供了这种获得美好时光的娱乐方式。

只要你肯负责任地、适度地使用猫薄荷,猫薄荷对我们的猫主子来说未尝不是一种可爱的款待。

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科学

听说我们的身体每7年彻底改变一次,真是这样吗?

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对于这个问题,鹿角网听过这样的说法:我们的身体每7年就会完全替换掉每一个细胞,并变成一个全新的细胞。如果是这样的话,你还是7年前的那个你吗?还是别人?未来的那个人会是你吗?还是另一个人?听起来简直细思恐极。

事实上,我们每个人体内的细胞的确都处于不断变化的状态。每个部位的细胞年龄各不相同,除了大脑以外,大部分体细胞在10到15年中会发生比较彻底的改变,只有大脑的大部分仍然几乎保持最初的状态。

人类也是一种生物。从新生儿阶段一直到耄耋之年,身体都在不断发生变化。我们体内的不同器官由不同类型的细胞组成,随着细胞的新陈代谢,这些细胞也在不断地再生。

这就引发了质疑个体同一性本质的哲学思维实验。当我们回望过去时,一定感觉自己还是原来的那个自己。然而,仅凭自己感觉来说话未免太过简单粗暴。为了更好的了解我们的身份,还是先看看我们的身体在7年内完全再生的说法是否真的成立。

整体而言,为了使身体充分发挥功能,旧细胞死亡,新细胞生成,这是必然的。新细胞形成的方式之一是通过有丝分裂。在细胞周期中,有丝分裂是复制染色体分离产生两个新细胞核的过程。有丝分裂的过程本身分为前期、前中期、中期、后期和末期等不同的阶段,每一阶段都是一个亲本染色体分裂的过程,产生两个子细胞,它们是原细胞的副本。

另一个产生新细胞的方式是通过干细胞。干细胞一遍又一遍地分裂,产生人体所需的不同类型的特化细胞。甚至,还可以产生新的干细胞,从而增加生成新细胞的效率。

干细胞分为三种类型。一种是胚胎干细胞,负责为发育中的胚胎提供新的细胞。据说,它们是多能的,它们可以变成人体所需的任何类型的细胞。第二种是成体干细胞,负责为发育中的成体提供源源不断的新细胞。它们也是多能的,不过只能变成身体需要的某些类型的细胞。最后一种诱导多能干细胞,它们是在实验室里由皮肤和其他部位的细胞重新编程产生的,这些细胞可以被改变成身体需要的任何细胞。

斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的干细胞生物学家乔纳斯·弗里森博士为了确定大脑皮层是否会产生新细胞时,不得不寻找一种新方法来确定细胞的年龄,因为现有的技术需要用化学物质来标记DNA,这不是最理想的办法。

弗里森博士想要找到一种自然的标记物,用它来推断细胞的年龄。他想到,直到1963年,核试验都是在地面上进行的。这些试验往大气中注入了放射性的碳14。植物呼吸时,这种碳14就会进入细胞的DNA,动物和人类则以植物作为食物。

而后,当细胞每一次分裂时,这种DNA就会被复制一次。尽管大多数分子本身会被取代,但是任何细胞的DNA都不会被取代。因此,一个新的细胞在形成过程中获得它的DNA的同时,也包括了自然的标记物碳14。弗里森博士意识到,DNA上碳14的富集可以用来估计细胞的年龄。

弗里森博士用组织代替细胞来确定年龄,因为细胞中碳14的含量很少。这项技术随后被用来测定人体器官中各种细胞的年龄。

2005年7月15日,弗里森博士和他的同事们在《细胞》杂志上发表了他们关于各种细胞年龄的发现。他们对一些30多岁的成年人进行了研究,发现他们肌肉中的细胞平均年龄为15.1岁。另一方面,肠表面的上皮细胞的平均寿命很短,只有5天。也就是说,肠道主要区域细胞的平均年龄是15.9岁。

通过其他方法,我们知道一个红细胞在人体内的旅程长达300英里,寿命大约为4个月。白细胞的寿命比这更长,平均持续约1年。结肠细胞的寿命相对较短,只有4天。精子细胞的寿命也较短,只有3天。皮肤上的细胞是不断变化的,因为它们需要维持一个人的生命,大约能活2到3周。人类的骨骼需要大约10年的时间才能完全替换。肝脏需要300-500天才能完全自我更新。

现在,我们的身份面临着的最大问题是:大脑中的细胞也会被完全取代吗?弗里森博士和他的同事们发现,视觉皮层中的细胞与人的年龄完全相同。这表明,出生后大脑皮层中没有产生新的神经元,至少在数量上没有发生变化。他们还发现,人的小脑的细胞稍微年轻一些,这为出生后小脑继续发育的观点提供了证据。

每个人体内的细胞在一生中都处于不断变化的状态。尽管几乎所有的细胞都会死亡并不断被替换,但它们的生命周期因器官、类型和功能的不同而不同。这个生命周期可以短至3天,也可以长至16年!

而使你之所以是你的那个东西——你的大脑,它诞生后不会产生新的神经元。在你的大脑中,你的记忆、想法、信仰、个性和其他每一个细节在你的一生中都会保持不变。

所以,声称我们的身体每7年就会完全改变的说法是错误的。更为准确的说法是,身体的大多数部分每隔10-15年会发生变化,但有些部位是不会变的,只随着个体的死亡而死亡。

下次再听到有人煽情的说“细胞每7年完成一次更换,7年之后我就变成另一个我,只有那样我才能忘记你”这样的话,可以毫不留情的告诉他:“只要你愿意,你一辈子也不会忘记。”所谓的“七年之痒”是因为夫妻双方都变成了与七年之前完全不同的人,更是扯淡。

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