Наука: Поле слышит, чувствует и общается. Нейробиология растений книги
Если бы деревья могли говорить
Знаете ли вы, что такое растительная нейробиология? Непосвященному человеку ее описание может показаться удивительным — это наука, изучающая систему коммуникаций растений, их сенсорные системы и «поведение». Нейробиологи утверждают, что растения умеют слышать, нюхать, общаться и чуть ли не видеть, а также манипулировать другими растениями и даже животными. Эти непривычные утверждения опираются на эксперименты, проведенные в лабораториях по всему миру, десятки лет работы и публикации в серьезных научных изданиях. Недавно в Москву приезжал основатель растительной нейробиологии — итальянский профессор Стефано Манкузо. Он прочел лекцию в рамках «Философского клуба» на «Винзаводе» и ответил на несколько наших вопросов.
Профессор Флорентийского университета Стефано Манкузо (Stefano Mancuso) — основатель и популяризатор направления растительной нейробиологии. Итальянская газета La Repubblica и американский журнал The New Yorker включили его имя в списки ведущих ученых, которые меняют мир. В 2015 году команда под руководством Манкузо получила премию EXPO Milano в области инновационных идей в агробизнесе за проект «Jellyfish Barge», большой плавучий дом в форме медузы, в котором растения могут расти без почвы, свежей воды и удобрений, исключительно за счет солнечной энергии. Манкузо — автор нескольких бестселлеров, к числу которых принадлежат «Бриллиантовый зеленый: чувственность и интеллект в растительном мире» (2013) и «Революция растений: Как растения изобрели наше будущее» (2017).
Свои лекции Манкузо начинает с упоминания Ноева ковчега, где собралось «каждой твари по паре» — это касалось животных и птиц, напоминает профессор, но не растений. Вообще, говорит он, растениям всегда уделялось недостаточно внимания, как со стороны древних ученых и философов, так и в наше время. Манкузо предлагает переосмыслить статус растений, отказавшись от антропоцентричной картины мира, чтобы расширить понятия рациональности и сознательности, которые у растений, по его мнению, имеются, но которые следует изучать, отказавшись от привычных трактовок этих терминов.
Стефано Манкузо
Растения способны воспринимать, как минимум, два десятка разных факторов окружающей среды, включая изменения в силе тяжести, свете, химическом составе воздуха, воды и почвы. Также они умеют «слышать» некоторые звуки и менять свое поведение в зависимости от этих факторов. Манкузо утверждает, что у растений наличествует своего рода интеллект, хотя и не в привычном понимании этого слова. В некоторых экспериментах, о которых он рассказывает, растения буквально «предугадывают будущее». Их система коммуникативных сигналов представляет собой некий альтернативный интернет, охватывающий всю планету.
Интеллект — это умение решать задачи, говорит Манкузо.
Мы привыкли, рассуждая о больших организмах, подразумевать при этом животных. Например, все знают, что самое большое животное на Земле — это синий кит. Но на самом деле секвойя в сто раз больше кита. Если оценивать биомассу планеты, то растения занимают в ней, по разным оценкам, от 80 до 97 процентов. Если мы посмотрим на древо жизни, дарвиновское или любое более современное, мы увидим, что растения еще и гораздо более древние организмы, чем животные. Цветковые растения, например, возникли раньше млекопитающих.
Когда мы пытаемся понять работу организма и его реакции в ответ на внешние воздействия, мы обычно обращаем внимание на его органы. Но у растения нет парных или одиночных органов вроде глаз или легких. Поэтому они, в определенном смысле, лучше защищены — потеряв оба глаза, животное лишается способности видеть и адекватно реагировать на внешнюю среду, а у растения все «органы» представлены во множественном числе. Оно может потерять до 90 процентов всего своего организма и все равно выжить. Если бы у растений, которые почти не могут двигаться, были бы такие же «слабые места», как у животных, то любая гусеница представляла бы для них серьезную опасность.
Движение
Мы привыкли считать, что растения неподвижны, но это не совсем так. Во-первых, растения, конечно же, растут. Интересно, что еще в 1898 году, когда кино только зарождалось, немецкий ботаник Вильгельм Пфейфер проводил серийные съемки с временным интервалом, фиксирующие рост растений, и эти «фильмы» существуют до сих пор.
Во-вторых, растения способны менять положение в пространстве и форму, причем в некоторых случаях даже не расходуют на это собственную энергию. Например, шишки голосеменных растений устроены таким образом, что раскрываются, когда становится сухо. Эту технологию применяют при разработке крыш стадионов. Так же «экономно» раскрывается и одуванчик. При этом он делает 15 разных типов движения, но все они происходят самопроизвольно.
«Темой моей диссертации было исследование движения корней — каким именно образом они обходят препятствия. Это кажется простым процессом, но на самом деле он невероятно сложен. Когда я начал этим заниматься, наука полагала, что корни сначала «дотрагиваются» до препятствий, а потом меняют направление роста. Я же наблюдал совершенно противоположную картину: во-первых, корни заранее огибают препятствия, еще не дотронувшись до них, во-вторых, они всегда выбирают самый короткий и оптимальный путь роста, демонстрируя таким образом своего рода «интеллект». Это послужило для меня первым знаком того, что растение — гораздо более сложный организм, чем кажется».Из ответов Стефано Манкузо на вопросы N + 1
Семена некоторых растений, например Erodium achicutarium, будто бы «танцуют» на земле, выискивая место, куда можно запустить корень, и танец этот выглядит как осмысленный поиск, хотя и на это никакой собственной энергии семя не затрачивает. Подобные механические характеристики строения оболочки и других структур семян ученые пытаются применять при разработке аппаратуры для космических программ.
У растений есть и активные типы движений. Всем известная хищная Венерина мухоловка способна закрываться и переваривать насекомых и даже слизней. Но и менее экзотичные процессы, такие, как раскрытие цветка, — тоже движение, пусть мы его и не видим из-за того, что для нас оно происходит очень медленно.
Существуют и более неожиданные типы движений растений. Например, юные растущие бобовые растения как будто бы «играют» друг с другом, протягивая побеги и листья во все стороны и постоянно толкаясь ими. Хотя слово «играет» здесь кажется неуместным, это в своем роде верное определение — как маленьким животным игра нужна для того, чтобы научиться взаимодействовать с миром, так и растениям необходимо понять свое положение в популяции и установить связи друг с другом. Такие связи бывают критичными — если посадить маленький подсолнух среди взрослых, давно растущих вместе подсолнухов, он с большой вероятностью умрет, потому что не сможет вписаться в систему их связей.
«Слух и голос»
Каждая вершина корня растения способна воспринимать по крайней мере 20 разных типов воздействия. Корни обладают чувствительностью к патогенам, химическим веществам, электрическим импульсам, уровню кислорода и соли, свету, температуре и так далее. Еще Чарльз Дарвин полагал, что кончики корней являются своеобразным «мозгом» растения.
Кроме того, корни умеют еще и сами издавать звуки. Если пытаться передать их словами, то они похожи на очень тихие щелчки, которых, естественно, не слышит человеческое ухо. По мнению ученых, это может быть связано со способностью корней к эхолокации — с помощью этих звуков они, подобно летучим мышам в воздухе, возможно, определяют положение друг относительно друга, а также других препятствий в пространстве.
Люди с давних времен пытались взывать к своим посевам с помощью голоса и музыкальных инструментов. Даже принц Чарльз разговаривает с растениями, чтобы они лучше росли. Но растения совершенно не способны различать голоса или музыку. Зато они способны чувствовать некоторые частоты колебаний воздуха. Это явление называется «фонотропизм». Корни воспринимают частоты в районе 200 герц и начинают расти по направлению к этому звуку. Эти частоты соответствуют шуму воды, и, вероятно, корни таким образом стремятся к ее источнику. То есть, можно сказать, что растениям лучше играть на бас-гитаре, а не на скрипке.«Зрение»
Недавно ученых заинтересовала еще одна, совершенно неожиданная способность растений — о ней даже стали говорить как об их способности «видеть». Эту способность чилийские ботаники нашли у цепляющейся лианы Boquila trifoliolata. Лиана крепится к разным деревьям и с высокой точностью мимикрирует под них. Дорастая до нового дерева, она начинает копировать его листья, и получается, что в разных частях одной и той же лианы ее листья, во-первых, оказываются совершенно разными, а во-вторых, повторяют форму листьев каждой из своих «подпорок».
Мимикрировать у листьев лианы Boquila trifoliolata получается по-разному — иногда очень хорошо, иногда не очень, но они явно пытаются найти свой подход к каждому дереву. Как они опознают форму каждого следующего встреченного листа? И как это знание позволяет им менять форму собственных листьев? В ходе эксперимента один студент подставил лиане пластиковое растение, сделанное в Китае, форма листьев которого была совершенно ненатуральной. Лиана скопировала и эти листья, и это особенно удивительно, учитывая, что ни о каком химическом или физиологическом анализе речи тут не шло.
О том, что у растений якобы есть какие-то «глаза», говорили еще в 1905 году. Тогда немецкий ботаник Готлиб Хаберландт, один из первых ученых, предложивших классификацию растительных тканей, говорил о том, что растения якобы могут воспринимать изображения с помощью эпидермиса. Физиолог Францис Дарвин, сын Чарльза, поддержал его исследование, однако тема эта не получила дальнейшего развития.
Вот что говорит на эту тему Феликс Федорович Литвин, биофизик и доктор биологических наук. Растения с помощью фитохромных систем (фитохром — растительный пигмент в клетках) способны анализировать окружение, ориентируясь на тени и свет, падающие на их собственные побеги. Листья на деревьях, например, растут таким образом, что верхние не загораживают свет нижним — это называется листовой мозаикой. Более того, когда между деревьями по какой-то причине образуется просвет, листья быстро начинают расти именно в этом просвете и занимают его весь (как будто бы «видя» пространство). Таким образом растение охватывает максимальную площадь для поглощения света, а заодно затемняет то, что находится под ним, чтобы другие растения не смогли использовать здесь солнечную энергию и перерасти их самих (такая же система распространения, кстати, встречается и у некоторых кораллов за счет их симбиоза с водорослями). Можно себе представить, что и лиана реагирует на свет и тень от листьев чужих деревьев, и форма ее листа обуславливается такими «оттискам». Поэтому иногда у нее получается хуже, иногда лучше — это зависит от того, насколько четко падают на нее тени.
Чувство пространства
Одним из эффектных экспериментов по анализу чувства пространства у организмов, которые не являются животными, стала работа с грибами-слизевиками, которые не только умеют проходить лабиринты, но и строят оптимальные транспортные системы, полностью имитирующие (только в маленьком масштабе, естественно) систему дорог в Токио, Италии, Голландии или Китае. Иногда гриб прокладывал даже более оптимальные пути между ключевыми точками.
Растения тоже умеют выбирать наиболее оптимальные пути и подходящие цели — так, кускута, паразитическое растение, которому необходимо к кому-то прикрепиться, всегда между двумя растениями, до которых оно еще даже не дотронулось, выберет помидор. Оно ведет себя так, словно заранее знает, что и где вокруг него растет.
Бобовые растения, растущие в лаборатории, тоже как будто бы заранее знают, в какую сторону им расти, чтобы встретить опору. С какой стороны ни поставь от их горшка палку, за которую им нужно зацепиться, они, вначале крутя побегом во все стороны (на ускоренной съемке это видно особенно хорошо), быстро начинают расти целенаправленно по направлению к опоре. Интересно, что когда за опору соревнуются два растения и одно успевает первым, второе тут же «сдается» и начинает расти в другую сторону. Получается, что бобовое растение в курсе всего, что происходит вокруг.
«Поведение растений надо отличать от поведения животных, — оно основано на принципах действия иначе организованного живого существа. Но между ними есть и общее. Посмотрите, например, на конкуренцию растений. Можно взять два одинаковых горшка, и в один посадить два боба одного вида, а в другой — два боба разных видов, и ухаживать за ними совершенно одинаково. Вскоре вы обнаружите две совершенно разные картины. В первом горшке растения вырастут, а во втором они будут очень маленькие и недоразвитые. Зато если вы посмотрите на их корневую систему, то увидите, что во втором горшке она огромная — потому что растения потратили всю энергию на то, чтобы захватывать территорию под землей и бороться друг с другом. В первом же горшке корни будут обычные, друг с другом они не конкурируют. Животные поступают похожим образом, вытесняя чужие виды, но пользуются для этого другими методами.Из ответов Стефано Манкузо на вопросы N + 1
«Вкус и нюх»
Корни некоторых растений способны анализировать почву вокруг себя с высокой точностью и, возвращаясь к теме лабиринтов, не только могут обходить преграды заранее, еще не коснувшись их, но и расти по направлению к полезным веществам и избегать вредных, опять же, не успев даже до них дотронуться. На съемках видно, что некоторые корни одного и того же растения ведут себя «глупо» и растут не туда, куда надо, но огромное большинство прокладывает себе дорогу оптимальным путем.
«Нервная система»
Ранее люди полагали, что электрических импульсов в растениях нет. Однако эксперименты последних лет опровергли эту гипотезу. Слабые электрические импульсы, подобные импульсам, идущим в нервной системе, постоянно возникают в организме растений. На ускоренной съемке электрические импульсы корневой системы риса выглядят как сложнейшая работа нейронов в мозгу.
Движение корней может быть очень синхронизированным. Они могут все одновременно менять направление движения, подобно рыбам в стае, копируя мельчайшие изменения ритма. Получается, что корни обмениваются информацией и меняют свое «поведение» в зависимости от нее.
Лес из «Аватара»
Что еще более интересно (и даже напоминает научную фантастику), так это то, что растения обмениваются подобными импульсами и друг с другом. Так, последние исследования показали, что все деревья в лесу, по-видимому, взаимодействуют друг с другом и находятся в некой постоянной связи.
На примере канадского леса было продемонстрировано, как деревья передавали воду и питательные вещества своему сотоварищу, которому не хватало ресурсов. Манкузо в шутку называет такие системы «Wood-wide web».
«Растения — несравненные эксперты в разработке сетей. Тут уместно привести в пример интернет. Я довольно много писал об этом в книгах, но попробую суммировать суть в двух словах: у растений можно научиться очень многому из того, что необходимо нам, чтобы оптимизировать наши сети. Сюда же относится и умение «предсказывать будущее», которое базируется на умении получать информацию от других растений. Растительный мир — это сеть, похожая на интернет или, скажем, на нервную систему, но с совершенно другими принципами. И система эта беспрецедентна. Причем до недавнего времени этот аспект жизни растений совершенно не изучался. Я люблю приводить в пример википедию, или систему криптовалют, которые так же децентрализованы, как и растения, и поэтому в своем роде непобедимы.Если вызывать стресс у какого-то растения, оно тут же передаст информацию об этом своим соседям, и все они повысят свою резистентность к тем или иным раздражителям. Она не повышена у них постоянно, потому что это было бы слишком энергетически не выгодно. Им нужно знать, когда именно необходимо защищаться от чего-либо. Это можно использовать в сельском хозяйстве. Перестав поливать одно растение, можно добиться большей резистентности к потере влаги у остальных, потому что оно сообщит им о грядущих изменениях. И не нужно применять никаких специальных химикатов или иных препаратов, достаточно использовать собственные инструменты растений».
Из ответов Стефано Манкузо на вопросы N + 1
Контроль над другими царствами
Помимо того, что представители других царств могут быть опасны для растений, они также бывают им необходимы. Всем известно, что насекомые являются опылителями многих видов цветковых. Для того чтобы привлечь насекомых, растения порой идут на удивительные ухищрения. Например, некоторые орхидеи крайне удачно имитируют самок опылителей, чтобы самцы попытались с ними спариться и получили на тело «рог», с помощью которого орхидея распространяет свою пыльцу. Интересно, что самим самцам растения иногда нравятся больше, чем самки, и самки остаются не оплодотворенными. В результате среди таких опылителей бывает распространен партеногенез.
Однако есть случаи и поинтереснее мимикрии — например, мирмекофилия. Этот широкий термин подразумевает плотное взаимодействие с муравьями и свойственен самым разным видам живых существ. Муравьев в природе много, и некоторые растения пользуются их «услугами». Для этого, рассказывает в своей лекции Манкузо, некоторые виды акаций, например, предоставляют муравьям дом, еду и напитки. При этом они вырабатывают гораздо больше нектара, чем нужно, — Дарвин назвал бы это непозволительным расточительством. Однако муравьи, пьющие нектар, защищают растение от других насекомых и даже от других растений — стоит какой-то веточке прорасти поближе, как они тут же срезают ее, чтобы она не мешала фотосинтезу акации.
Оказалось, что таких муравьев нельзя соблазнить хлебом и даже сахаром — они просто скидывают их с листьев, как мусор. Выяснилось, что в нектаре акации содержится своеобразный «наркотик», с помощью которого она манипулирует своими квартирантами. Более того, она меняет уровень содержания наркотика в нектаре в зависимости от обстоятельств, контролируя поведение муравьев на разных жизненных этапах по-разному. Подобным образом некоторые другие растения добавляют в нектар кофеин, если их опылители им нравятся, и убирают его совсем, если опылители не справляются со своей работой.
Получается, что растения, хотя и являются практически неподвижным субъектами без нервной системы и привычных человеку органов чувств, способны с высокой эффективностью анализировать массу параметров окружающей среды, а также реагировать на них, коммуницировать с другими особями и даже контролировать другие виды живых организмов. Учитывая то, что было сказано вначале об абсолютном доминировании растительной биомассы на планете, невольно задумываешься над тем, кого на Земле на самом деле стоит называть хозяином (впрочем, потом вспоминаешь о бактериях и вирусах и отказываешься от попыток устроить конкурс).
Анна Казнадзей
nplus1.ru
Животные обременены самосознанием, а растения... болью?
Начнем с братьев наших меньших.
Доказать, что у животных есть сознание не просто, они все-таки не люди и рассказать о своих впечатлениях не способны. Помню где-то слышал байку о том, что Павлов, тот который великий физиолог, увольнял своих сотрудников за то, что они бросались фразами вроде: «эта собака подумала.» Он считал, что то, что она умеет думать стоит еще доказать. Так и здесь, даже не смотря на всю «разумность» многих животных, факт наличия у них самосознания не очевиден.
Ученые лишь недавно пришли к выводам, что у некоторых животных существует самосознание:
7 июля 2012 года 25 ведущих нейробиологов, нейрофизиологов, психиатров и других мировых светил в области исследований мозга со всего мира, собрались в отеле Du Vin в Кембридже, чтобы обсудить доказательства о наличии сознания у животных, которые накопились за эти годы.
Ближе к ночи ученые приняли единогласное решение, что животные (млекопитающие и птицы) — являются сознательными существами.
Итак, как проверить наличие этого феноменау животного? Нашел несколько примеров, но приведу один, все-таки с более развитыми в интеллектуальном плане животными проще.
Вот исследование, которое однозначно доказывает, что сороки тоже способны узнавать себя в зеркале. Суть вот в чем: брали птичку и на её груди (или выше как на картинке) прикрепляли метку, которую сама сорока видеть не могла. Далее оставляли «испытуемого» напротив зеркала:
Сороки очень любопытные существа и здесь их качество тоже проявилось в должной мере. По-началу они проявляли опаску или напротив пытались даже нападать на отражение, но затем быстро успокаивались и принимались за изучение «таинственного незнакомца». Не все, но некоторые, увидев метку, сразу же пытаются достать её клювом или лапой (рис. А и В) Это поведение однозначно доказывает, что видимый объект в зеркале однозначно интерпретируется птицей как «Я».
Ну с животными все понятно… тут вот еще такое есть. Как оказалось, растения способны чувствовать боль. Даже наука по этому делу образовалась:
Нейробиология растений — это довольно свежая область исследований, которые сосредоточены на понимании процессов, позволяющих растению воспринимать информацию с окружающей среды, обрабатывать её и оптимально использовать.
Оказывается растений отвечают на раздражения внешней среды, продуцируя гормоны стресса и генерируя электрические импульсы, аналогичные нервной системы животных. Эти импульсы способны нести в себе информацию о интенсивности воздействия и, скорее всего, его типе. Вот такие дела. Вегетарианцы тоже, выходит, убийцы и мучители? 
Интересно что будет еще найдено в будущем?
elvensou1.ru
Нейробиология творчества
Долгое время считалось, что творческие способности — это дар, а озарения возникают как по волшебству. Но последние исследования в области нейробиологии показали: мы все можем стать креативными. Достаточно направить мозг в нужное русло и немного поупражняться.
Творческий подход нужен не только художникам, поэтам и музыкантам. Он работает в любой области: помогает решать проблемы, сглаживать конфликты, впечатлять коллег и наслаждаться более полной жизнью. Нейробиолог Эстанислао Бахрах в книге «Гибкий ум» рассказывает, откуда берутся идеи и как научить мозг думать творчески.
Нейронные фонари
Представим на мгновение: мы на верхнем этаже небоскреба, перед нами раскинулся ночной город. Кое-где в окнах горит свет. По улицам снуют машины, освещая путь фарами, вдоль дорог мерцают фонари. Наш мозг похож на город в темноте, в котором всегда освещены отдельные проспекты, улицы и дома. «Фонари» — это нейронные связи. Некоторые «улицы» (нервные проводящие пути) освещены на всём протяжении. Это известные нам данные и проверенные способы решения проблем.
Творчество же живёт там, где темно — на непроторенных путях, где путника поджидают необычные идеи и решения. Если нам нужны неизбитые формы или идеи, если мы жаждем вдохновения или откровения, придётся приложить усилия и зажечь новые «фонари». Другими словами, образовать новые нейронные микросети.
Как рождаются идеи
Творчество питается идеями, а идеи рождаются в мозге.
Представьте, что в мозге множество ящиков. Каждый случай из жизни хранится в одном из них. Иногда ящики начинают открываться и закрываться в хаотичном порядке, и воспоминания соединяются случайным образом. Чем более мы расслаблены, тем чаще они открываются и закрываются и тем больше воспоминаний перемешивается. Когда это происходит, у нас появляется больше идей, чем в другое время. Для каждого это индивидуально: для кого-то — в дýше, для других — во время пробежки, занятий спортом, за рулём автомобиля, в метро или автобусе, во время игр или раскачивания дочки на качелях в парке. Это моменты ясности разума.
Чтобы идеи приходили чаще, расслабьте мозг.
(источник: )
Когда мозг расслаблен, у нас появляется больше мыслей. Они могут быть обычными, знакомыми или казаться неважными, но иногда в их ряды просачиваются идеи, которые мы называем творческими. Чем больше идей, тем больше шансов, что одна из них будет нестандартной.
Иначе говоря, идеи — это случайная комбинация понятий, переживаний, примеров, мыслей и историй, которые разложены по ящикам умной памяти. Мы не придумываем ничего нового. Новизна в том, как мы комбинируем известное. Внезапно эти комбинации понятий сталкиваются, и мы «видим» идею. Нас осенило. Чем выше уровень ясности ума, тем больше возможностей для открытий. Чем меньше постороннего шума в голове, чем спокойнее мы становимся, наслаждаясь любимым делом, тем больше озарений появляется.
Сила окружения
Инновационные компании понимают, как важно создать творческую атмосферу. Они размещают своих сотрудников в светлых, просторных, приятных помещениях.
В спокойной обстановке, когда не требуется гасить пожар повседневности, люди становятся более изобретательными. В сборной Аргентины Лионель Месси — тот же человек с тем же мозгом, что и в «Барселоне». Но в «Барселоне» он более производителен: за матч может провести 10–15 атак, из которых две-три завершаются голом. В то же время в сборной ему удаётся провести две-три атаки за игру, следовательно, меньше шансов, что они будут нестандартными и приведут к голу. То, как он использует свои навыки и творческий потенциал, очень сильно зависит от обстановки, атмосферы на тренировках, команды и самочувствия. Творчество — это не какая-то волшебная лампочка, которую можно включить в любом месте, оно тесно связано с окружающей средой. Для него необходима стимулирующая обстановка.
Тупики и озарения
Творческий блок известен в нейронауке как тупик. Это ситуация, когда разум работает на сознательном уровне (движется по освещенному проспекту и не может свернуть). Это связь, которую вы хотите провести, но не можете: это происходит, когда вы пытаетесь вспомнить имя старого приятеля, придумать имя новорожденному ребёнку или просто не знаете, что написать о проекте.
Творческие тупики случаются у каждого. Но их них есть выход
(источник: )
Мы все иногда наталкиваемся на эти блоки. Когда нужно проявить творческие способности, очень важно преодолеть или избежать их.
Чтобы преодолеть блок и позволить прийти вдохновению, нужно заглушить активность префронтальной коры головного мозга, отвечающей за осознанные мысли.
Оказавшись в тупике, сделайте обратное тому, что подсказывает интуиция, — не пытайтесь усиливать концентрацию на проблеме в течение долгого времени. Надо заняться чем-то совсем другим, интересным, развлекательным. Это лучший способ вызвать вдохновение. Когда вы отдыхаете от проблемы, активные и осознанные формы мышления затихают, и вы даёте слово подсознанию. Дальние ящики начинают открываться и закрываться, выплёскивая идеи, а эти идеи соединяются в новые понятия в переднем отделе правой височной доли.
Игра в ассоциации
Творчество в любой области — искусстве, науке, технологиях и даже повседневной жизни — предполагает способность разума смешивать очень разные понятия и темы.
Когда перед вами встает проблема, постарайтесь рассмотреть её с разных сторон. Как бы взглянул на нее пятилетний малыш? Что подумала бы первобытная женщина? Что сказал бы ваш прадедушка? Как вы решили бы её, находясь в Африке?
Зажигать новые фонари и смешивать идеи помогают различные техники ассоциативного мышления. Например, нам надо улучшить систему банковских вкладов. В чём суть вклада? Допустим, это «безопасное сбережение денег на будущее». Что связано с хранением? Белки прячут еду на зиму, парковщики следят за машинами гостей ресторана, в портовых контейнерах хранится товар, в ангарах стоят самолеты...
Попробуем связать эти явления в поисках новых идей для улучшения системы банковских вкладов. Например, зимой (по ассоциации с белкой) банк может выплачивать бóльшие проценты, чтобы побудить людей в холодное время года чаще делать вклады.
Мозгу свойственна нейропластичность — способность менять собственную нейронную структуру. Чем больше творческих задач вы решаете, тем больше образуется новых связей, тем шире картина межнейронных взаимодействий (больше освещенных улиц, по которым вы можете ходить). Так что творческое мышление можно натренировать, как мышцы в спортзале. Попробуйте — и вы удивитесь, насколько креативным может быть ваш мозг.
Скопировать ссылку
Внештатный автор
МИФ. Научпоп
Научно-популярные книги от издательства "МИФ"
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
newtonew.com
У растений тоже есть чувства
В своём большинстве растения представляются статичными. Их динамика, в глазах людей, обычно ограничивается циклом смены листвы и весенним ростом. Тем не менее, растения весьма пластичны и живо ощущают мир вокруг себя.
Никто, вероятно, не будет спорить с тем, что у растений нет такой нервной системы, как у людей – нет длинных клеток-нервов и нет мозга. Однако, мешает ли им это чувствовать и реагировать? Данные исследований показывают, что нет.
Как чувствуем мы? У нас есть клетки-рецепторы, которые ощущают определенное воздействие и вызывают поляризацию мембраны у связанного с ней нервного отростка, который несет этот сигнал дальше к мозгу. Передача сигнала посредством ионных каналов универсальна, она присуща как растениям, так и животным. Измеряя электрическую активность легко убедиться, что растение реагирует на механические раздражители.
Растение чувствует не только прикосновение, оно прекрасно различает, например, какое именно насекомое пытается его скушать. В его арсенале ответа участвуют до 10% всего генома, которые запускают один из, по крайней мере, 17 видов ответа. Что тем или иным способом стимулирует насекомых улетать в поисках новой пищи.
Что еще удивительнее, растения слышат. Если проиграть растению запись звуков, которые издает гусеница, поедающая лист, то можно наблюдать выделение защитных веществ. Отдельно порадовал метод записи таких звуков при помощи лазерного микрофона.Что самое удивительное, у растений есть память. Известное всем растение Мимоза стыдливая сворачивает свои листья в ответ на механические раздражения. Однако, если воздействие не наносит вреда, то растение научается его игнорировать, что, согласитесь, важно. Скептик может заявить, что всему виной усталость растения, однако, реакция на другие раздражители остается в норме даже после того, как растение решило не реагировать на один из стимулов.Видео не иллюстрирует эксперимент, но весьма показательно.Что еще удивительнее память на раздражители сохраняется у растений на протяжении, по крайней мере, месяца.
Растения другие, не зря они занесены в другое царство. И в то же время, мы все родственники в каком-то древнем-древнем колене. Это родство до сих пор не оставляет нас. Понимание того, что все мы похожи, завоевывает умы людей, и выражается в появлении таких течений, как биоцентризм. А наука заводит новые дисциплины, такие, как, например, нейробиология растений.
sunely-tales.livejournal.com
7 лучших книг нейробиологов о тайнах мозга и подсознания
Нейробиологи, нейрофизиологи, нейролингвисты, нейропсихологи — среди этих ученых есть те, кто не только изучает мозг, но и пишет об этом книги. Мы собрали для вас самые лучшие. Каждая из этих книг стала сенсацией. В каждой — необычные исследования и поражающие воображение выводы. Читайте и удивляйтесь.
- «Законы влияния» Сьюзан Вайншенк
Сьюзан Вайншенк — известный американский ученый, специализирующийся на поведенческой психологии. Ее называют «Леди Мозг», поскольку она изучает последние достижения в области неврологии и человеческого мозга и применяет полученные знания в бизнесе и повседневной жизни. В своей книге Сьюзан рассказывает об основных законах работы мозга и психики. Она выделяет 7 главных мотиваторов человеческого поведения, которые определяют нашу жизнь. Если знать эти законы и мотиваторы, а также приемы, которые их запускают, то можно влиять на поведение любых людей. Подробнее об этом в обзоре по книге «Законы влияния», представленном в Библиотеке «Главная мысль». Этот обзор вы можете скачать на нашем сайте бесплатно.
- «Нейромаркетинг в действии» Дэвид Льюис
Дэвида Льюиса называют отцом нейромаркетинга. Начиная с 1980-х годов он проводил исследования электрических реакций мозга на разные виды рекламы, выявляя принципы мыслительной деятельности покупателей, которые можно применить в продажах. Более тридцати лет темой нейробиологических исследований Дэвида Льюиса была уязвимость мозга человека и различные методы воздействия на него. «Я прикреплял электроды к головам добровольцев, чтобы фиксировать электрическую активность их мозга во время просмотра телевизионных рекламных роликов. Брал образцы слюны на анализ, отслеживал с помощью специальных приборов движения глаз и малейшие изменения мимики. Те первые исследования вылились в то, что стало многомиллиардной индустрией нейромаркетинга», - говорит он. Одно из первых открытий, которое сделал Льюис, состояло в том, что человек, идя в магазин, далеко не всегда преследует своей целью выгодную покупку. Часто таким образом люди борются с депрессией, поднимают себе настроение, повышают собственный престиж, удовлетворяют любопытство, уничтожают скуку. Шопинг превратился в развлечение и одновременно терапию для миллионов людей. А для корпораций в условиях колоссальной конкуренции задачей номер один стало изучение процессов, происходящих в голове покупателя. Почему человек делает выбор из миллиона аналоговых продуктов в пользу конкретного бренда? Об этом в обзоре по этой книге, представленном в Библиотеке «Главная мысль».
- «Пластичность мозга» Норман Дойдж
Доктор медицины Норман Дойдж посвятил свои исследования пластичности мозга. В своем главном труде он делает революционное заявление: наш мозг способен менять собственную структуру и работу благодаря мыслям и действиям человека. Дойдж рассказывает о последних открытиях, доказывающих, что человеческий мозг пластичен, а значит, способен самоизменяться. В книге представлены истории об ученых, врачах и пациентах, которые смогли добиться удивительных трансформаций. Тем, у кого были серьезные проблемы, удалось без операций и таблеток вылечить заболевания мозга, считавшиеся неизлечимыми. Ну а те, у кого не было особых проблем, смогли значительно улучшить работу своего мозга. Подробнее в обзоре, представленном в Библиотеке «Главная мысль».
- «Сила воли. Как развить и укрепить» Келли Макгонигал
Келли Макгонигал — профессор Стэнфордского университета, нейрофизиолог, доктор философии, психолог, ведущий эксперт в области изучения взаимосвязи между психическим и физическим состояниями человека. Ее учебные курсы «Наука силы воли», «Наука сострадания» и другие удостоены множества наград. Книги Макгонигал переведены и изданы в десятках стран мира, они популярным языком рассказывают о том, как использовать достижения в области психологии и нейрофизиологии, чтобы сделать человека более счастливым и успешным. Эта книга посвящена проблеме нехватки силы воли. Кто из нас не обещал себе похудеть, перестать объедаться, бросить курить, начать ходить в спортзал с понедельника, покончить с опозданиями или слишком затратным шопингом? Но каждый раз эти слабости брали над нами верх, снабжая еще и чувством вины и собственной никчемности. Есть ли выход из этого замкнутого круга? Да, есть! Келли Макгонигал убеждена, что наука может нам помочь натренировать силу воли. Об этом в обзоре по этой книге, представленном в Библиотеке «Главная мысль».
- «Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям» Джон Медина
Джон Медина — известный молекулярный биолог, занимающийся изучением генов, которые участвуют в развитии мозга, и генетикой психических расстройств. Медина - профессор биоинженерии Вашингтонского университета, руководитель Центра исследований мозга при Тихоокеанском университете Сиэтла. Одновременно с активной научной деятельностью Джон Медина на протяжении многих лет является консультантом различных биологических и фармацевтических компаний, занимается литературным творчеством — он автор 6 научно-популярных книг по биологии. Итогом многолетних исследований Медины стала концепция, описывающая 12 «правил мозга», которая и нашла отражение в этой книге. В обзоре, представленном в Библиотеке «Главная мысль», мы познакомим вас с концепцией ученого.
- «Мозг на пенсии. Научный взгляд на преклонный возраст» Андре Алеман
Андре Алеман — профессор Университета Гронингена, занимающийся когнитивной нейропсихологией, много лет изучает процессы старения мозга. В своей книге Алеман задаётся вопросом, от чего зависит сохранность функций мозга в старости, несмотря на естественные биологические процессы. В книге он рассказывает, как защититься от необратимых изменений и обеспечить себе хорошее качество жизни в любом возрасте. Многое зависит от того, что вы знаете о работе мозга и какие привычки вырабатываете в течение жизни. Скажем, последние нейрофизиологические исследования доказывают, что в зрелом мозге продолжают рождаться нейроны, однако если мозг «отдыхает» и не учится новому, то они быстро погибают. В обзоре по этой книге, представленном в Библиотеке «Главная мысль» мы расскажем, как уберечь свой мозг от вредных воздействий.
- «Измени свой мозг — изменится и жизнь» Дэниэль Амен
Автор книги Дэниэль Дж. Амен — доктор медицины, нейрофизиолог и нейропсихиатр. Он является владельцем и главным лечащим врачом сети престижных психиатрических клиник США. В 2012 г. The Washington Post Magazine удостоил Амена звания «самого популярного психиатра Америки». Проводя многочисленные исследования, он установил, что наши мысли воздействуют на физиологию нашего мозга, который, в свою очередь, способен существенно изменить нашу жизнь. О том, какие загадки таит наш мозг, как он влияет на наше поведение, способности, привычки и желания, автор делится с нами в своей книге. Дэниэль Дж. Амен, прежде всего, практикующий врач, эксперт-диагност, специализирующийся на исследованиях мозга по методу эмиссионной компьютерной томографии одиночных фотонов (SPECT). В обзоре по книге Амена, представленном в Библиотеке «Главная мысль», мы расскажем о том, как работает мозг, что происходит, когда в нем что-то нарушается, и как наладить его нормальную работу.
Поделитесь с друзьями:www.knigikratko.ru
Новый Аграрный Журнал | Наука: Поле слышит, чувствует и общается
Фермер из небольшого американского города Блейн в штате Миннесота попал в Книгу рекордов Гиннеса. После долгих лет наблюдений и упорной работы Карлсон выяснил, что звуки музыки могут... питать растения! Карлсон добавил пульсирующий звук частотой в 5000 Гц (частота птичьего пения) в качестве фона в записях музыки в стиле барокко. И проигрывал эту «обеденную» музыку растениям, а потом опрыскивал их питательными веществами.
Результат ошеломил. Музыка помогала растениям усваивать питательные вещества с эффективностью в 700% по сравнению с обычной. Музыкальные «удобрения» Карлсона также помогали излечивать серьезно поврежденные растения. Карлсон добился кратного ускорения роста зерновых и уверен, что уход за агрокультурами при помощи питательных веществ и звуков поможет в решении мировой проблемы недостатка питания.
Эксперимент американского фермера — не единственный, который еще раз доказал: растения способны чувствовать, анализировать окружающий мир и изменять свое поведение в соответствии с внешними обстоятельствами. Этот факт сегодня научно подтвержден нейробиологами. Способность растений «чувствовать» может сыграть важную службу для развития медицины, агрономии и даже космонавтики.
Умные травы
Нечто общее между поведением растений и обитателей животного мира было замечено давно. Еще Чарльз Дарвин писал, что «кончики молодого корня выполняют такие же функции, как и мозг малоразвитых животных», целенаправленно устремляясь в соответствии с притяжением Земли, однако меняя направление роста из-за встречаемых на пути препятствий. Корни — лишь один пример из множества. Все растения тянутся к источнику света, упавший на землю стебель пытается подняться в вертикальное положение, а ветви дерева, будто руководствуясь компасом, активнее растут с южной стороны ствола. Усики гороха и других вьющихся культур оплетают опору, которую «нащупывают» и «видят», словно повинуясь осязанию и зрению.
Кроме того, растения умеют защищаться и общаться между собой. В научной литературе описано интересное наблюдение: когда в тополиную рощу забредают косули и начинают поедать молодые тополя, побеги стремительно накапливают танин — горькое, «невкусное» вещество. Причем оно начинает активно выделяться даже у тех деревьев, которые еще не тронуты животными. Оказывается, тополя, которыми полакомились косули, выбрасывают в воздух молекулы этанола — как бы подают сигнал «Защищайтесь! Опасность!».
Еще один факт: растения предсказывают погоду. Еще в древности земледельцы чутко следовали правилам: цветки васильков, клевера и других полевых трав раскрываются к ясной погоде, если цветущие растения (например, акация и сирень) особенно сильно благоухают — скоро начнется дождь. Деревья могут предвидеть погоду даже на несколько месяцев вперед. Народные приметы: если осенью листья начинают желтеть снизу — к поздней весне, береза дает много сока — будет дождливое лето, рябина цветет поздно и обильно — к «рябиновой», т.е. долгой и теплой осени, зацвела черемуха — жди холода в мае и многие другие. Опытные агрономы с давних пор вели книги наблюдений за «зелеными барометрами», чтобы строить планы на урожай.
Такое поведение растений заставило человека обожествлять деревья и травы, приписывать им человеческие свойства и даже — наделять разумом. А когда в XX веке выяснилось, что растения еще и чутко реагируют на музыку, причем «любят» мелодичную классику, у науки не осталось сомнений: у трав, деревьев и кустарников есть свои собственные, растительные «чувства».
У растений есть своя «нервная система»
Думающие и чувствующие растения стали для ученых предметом исследования. Уже в XIX веке известный физиолог Клод Бернар объяснил возможность растений реагировать на окружающую среду свойством раздражимости. Ученый обоснованно предположил, что раздражимость должна быть свойственна всем живым обитателям планеты, включая растения. Как выяснили в начале XX века физиологи, взаимодействие клетки с окружающим миром осуществляется посредством передачи электрохимических импульсов. Индийский врач Яхавендра Бос в 1926 году высказал гипотезу: в организме растений действуют электрохимические механизмы, аналогичные тем, что лежат в основе работы нервной системы человека. Травы, деревья и кустарники с помощью чувствительных рецепторов и системы передачи возбуждения могут реагировать практически на любые раздражители: механические (в том числе и звуковые), электрические, температурные, световые, химические.
О том, как растения делают это, стало понятно в 50-60 гг. прошлого столетия. Тогда исследователи всего мира принялись детально изучать, каким образом организм растения получает сигналы, анализирует их и реагирует морфологическими и химическими изменениями.
Возбуждение в растительной клетке, как и в животной, передается посредством веществ — биомедиаторов, заявили в 1947 году английские фармакологи Эммелин и Фельдберг. Они описали удивительную находку — «животный» нейротрансмиттер ацетилхолин в стрекательных клетках волосков крапивы. Открытие имело эффект взорвавшейся бомбы — до сих пор функции нейротрансмиттеров рассматривались только у организмов, обладающих нервной системой! Ведь нейротрансмиттер передает нервный импульс!.. Правда, скорость передачи импульса у растения гораздо меньше, чем у животного или человека. Позднее в растениях были обнаружены и другие медиаторы — гистамин, адреналин, норадреналин, дофамин и серотонин. Тема попала в центр внимания науки в 1990-х гг., в том числе благодаря ведущему научному сотруднику Института биофизики клетки РАН доктору биологических наук Виктории Владимировне Рощиной. А в 2005 году Флоренция уже принимала первый международный симпозиум по нейробиологии растений.
Новые горизонты
Понимание «нервной системы» растений открывает новые горизонты перед фармакологией, агрономической наукой и даже освоением космоса. Фармацевты заинтересовались получением лекарственных препаратов из обогащенных нейротрансмиттерами растений. Ацетилхолин уменьшает артериальное давление, замедляет сердечный ритм, увеличивают сокращение гладкой мускулатуры внутренних органов. Дофамин и норадреналин используются при шоковых состояниях и острой сердечной недостаточности, адреналин используется как сосудосуживающий и противовоспалительный агент. Серотонин уменьшает кровотечения. Гистамин известен как компонент лекарств против заболеваний суставов. Лекарственные препараты из обогащенных нейротрансмиттерами растений — заманчивая перспектива для развития медицины.
Не менее важное направление — научиться использовать свойства раздражимости растительной клетки в качестве модели для изучения нервной системы животных и людей. Известно, что инсектициды, пестициды и другие средства защиты растений могут быть токсичны. Реакция агрономических культур на «отравление» средствами защиты растений аналогичная: в клетках нарушаются схемы передачи электрохимического импульса, физиологические процессы протекают неправильно, и растение страдает. Возможно, растительный организм реагирует на медикаменты таким же образом, как и животный? Опыт с мимозой стыдливой это подтвердил. Изящный комнатный цветок сворачивает, «прячет» листья при прикосновении. Однако если растение полить раствором обезболивающего препарата, снижается и чувствительность листьев. Таким образом, травы могут стать надежным другом медиков, помогая тестировать действие лекарственных средств.
Огромны перспективы применения знаний из области нейробиологии растений в агрономии. Изменение состава биомедиаторов в клетке, искусственное добавление или уменьшение количества нейротрансмиттеров может значительно влиять на выраженность и сроки развития сельскохозяйственных культур. Так, серотонин — активный регулятор роста побегов и листьев. Дофамин — наоборот, способен замедлять развитие растения. Эксперименты с ацетилхолином показали, что медиатор стимулирует прорастание семян и ускоряет развитие проростков озимой пшеницы. Кроме того, ацетилхолин увеличивает проницаемость клеточных мембран и контролирует раскрытие устьиц. Опытным путем доказано, что при погружении поникшего и увядшего побега в раствор соединения оно достаточно быстро «приходит в форму» и восстанавливается. Нейромедиаторы включаются в обменные процессы растения и становятся предшественниками для формирования других веществ. Следовательно, с их помощью можно контролировать пищевую ценность сельхозкультур.
К XXI веку достижения в области нейробиологии растений вышли из стен научных институтов и лабораторий. В начале XXI века работами ботаников-нейрофизиологов заинтересовалось НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства, США). Поскольку растения могут быть незаменимы в продолжительных космических полетах, обеспечивая людям пищу и кислород, детальное понимание физиологии растительного организма — важнейшая задача.
В США сегодня выделяются миллионные гранты на изучение воздействия гравитации и невесомости на злаковые культуры. Помимо этого, исследователи планируют воссоздать точную модель молекулярных «часов», с помощью которых растения узнают, когда зацветать и плодоносить. Искусственное управление жизненными циклами наших зеленых друзей может сделать их надежными спутниками на борту космических аппаратов.
Нейробиология растений сформировала оригинальную концепцию: на планете Земля давно живут и развиваются две параллельные нейронные сети. Одна — над землей, в головах у людей, вторая — под землей, в корнях у растений. Момент, когда эти сети начнут взаимодействовать, станет новым витком в развитии цивилизации на Земле. Концепция — красивая. Но если говорить о науке, то на нейробиологию ученые возлагают серьезные надежды. Без сомнения, уже в ближайшее время она даст массу уникальных и ценных для человечества технологий.
www.newagro.info
Об интеллекте растений | alexmak.net
Очень сложно удержаться, чтобы не передать привет веганам с помощью этой статьи, но, с другой стороны, она хорошо иллюстрирует как мало мы знаем об окружающем нас мире. Возможно, что у растений на самом деле присутствует интеллект — та самая “характерная возможность обрабатывать информацию, поступающую от неживых и живых раздражителей, что позволяет принимать оптимальные решения о будущих действиях в данной среде”.
Backster and his collaborators went on to hook up polygraph machines to dozens of plants, including lettuces, onions, oranges, and bananas. He claimed that plants reacted to the thoughts (good or ill) of humans in close proximity and, in the case of humans familiar to them, over a great distance. In one experiment designed to test plant memory, Backster found that a plant that had witnessed the murder (by stomping) of another plant could pick out the killer from a lineup of six suspects, registering a surge of electrical activity when the murderer was brought before it. Backster’s plants also displayed a strong aversion to interspecies violence. Some had a stressful response when an egg was cracked in their presence, or when live shrimp were dropped into boiling water, an experiment that Backster wrote up for the International Journal of Parapsychology, in 1968.
Да, на самом деле материалы из книги, о которых приведена цитата выше, позже были опровергнуты. Но нейробиология растений с тех пор получила новый толчок, и активно развивается:
Plants are able to sense and optimally respond to so many environmental variables—light, water, gravity, temperature, soil structure, nutrients, toxins, microbes, herbivores, chemical signals from other plants—that there may exist some brainlike information-processing system to integrate the data and coordinate a plant’s behavioral response.
Не зря же есть классическая шутка про то, что веганы — это те, кто ненавидят растения… Шах и мат, веганы!
Related
alexmak.net
