cherdaknauki

Чердак: наука, технологии, будущее

31 июля 2017

F

Покупка дополнительного свободного времени увеличивает ощущение счастья и удовлетворенности жизнью.

К такому выводу пришли психологи США, Канады и Нидерландов. Они опросили более 6000 респондентов из разных стран, выявив их отношение к покупкам, избавляющим от выполнения рутинной домашней работы, — например, заказ клининговых услуг («покупка» чужого времени) или готовой еды (освобождение себя от приготовления пищи).

Так, в одном из тестов респондентам предложили определить, какую часть денег они тратят на «покупку свободного времени» и отметить, насколько счастливыми они себя чувствуют по шкале от 1 до 10. В опросе участвовали люди с разным уровнем дохода — от низкого до высокого. Оказалось, что чем больше денег респондент тратит на аутсорсинг рутинных обязанностей, тем больше он удовлетворен жизнью.

«Преимущества «покупки времени» отметили не только богатые люди. Мы предполагали, что этот процент будет ниже среди людей с невысоким достатком. Но, к нашему удивлению, мы обнаружили одинаковые результаты среди людей с самыми разными доходами», — пояснила автор исследования, профессор Университета Британской Колумбии Элизабет Данн.

Участникам другого эксперимента каждую неделю давали по 40 долларов. В зависимости от задания исследователей человек должен был потратить эти деньги на покупку обычных товаров либо на то, что сэкономит его время. Опрос показал: респонденты чувствовали себя счастливее, когда за 40 долларов приобретали дополнительное свободное время.

«Во всем мире рост доходов привел к падению уровня удовлетворенности жизнью из-за постоянной нехватки времени. Наше исследование доказывает, что «покупка» свободного времени уменьшает стресс, которое испытывают люди от его недостатка. Это увеличивает их ощущение счастья», — сообщается в исследовании.

Ученым также удалось выяснить, что сейчас этим рецептом счастья пользуются совсем немногие. Согласно исследованию, только 2% респондентов готовы потратить дополнительные деньги на что-то, что сэкономит их время. А опрос среди 818 миллионеров, проведенный в Нидерландах, показал, что почти половина из них не совершает покупки, позволяющие сэкономить время.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее психологи, экономисты и нейробиологи из Германии, Швейцарии и США выяснили, что счастливее человека делает щедрость.

Другие материалы на Чердаке:
Сладкое увеличивает риск депрессии у мужчин
Как погода влияет на наши эмоции, убеждения и решения
Томат растет математически правильно




Психологи, экономисты и нейробиологи из Германии, Швейцарии и США выяснили, что щедрость вызывает отклик в той части мозга, которая участвует в системе поощрения и обеспечивает ощущение счастья.

Предыдущие исследования показали, что щедрость вызывает чувство счастья у дарителя. Исследователи поставили целью выяснить, как проявление щедрости связано с ощущением удовлетворения и счастья на физиологическом уровне, и поставили эксперимент, в котором с помощью фМРТ они наблюдали за тем, что происходит в мозге человека в момент, когда он решает проявить щедрость.

Для эксперимента набрали две группы, по 25 человек в каждой, — экспериментальную и контрольную. Участникам обеих групп посулили, что в следующие четыре недели им будут выдавать по 25 швейцарских франков, которые те должны будут потратить. Разница между группами была в том, что члены контрольной группы обязались потратить деньги на себя, а экспериментальной — на других людей, к примеру делая им подарки или приглашая их на обед. Кроме того, участники обеих групп должны были пройти тест — выбрать какого-то конкретного, знакомого им человека, чтобы порадовать его подарком из тех денег, что им дадут ученые, причем подарки могли очень различаться по цене — от 3 до 25 франков.

Результаты показали, что у участников из экспериментальной группы, которые взяли обязательство быть щедрыми, активизировался вентральный стриатум — зона в мозге, которая отвечает за механизм поощрения. Именно в этой зоне находятся нейроны, которые вырабатывают дофамин — нейромедиатор, вызывающий чувство удовлетворения в ответ на «правильные» действия. Помимо того, члены экспериментальной группы были щедрее в тесте, в котором нужно было выбрать подарок.

Ученые отметили, что активность стриатума не менялась в зависимости от цены подарка. Чувство счастья давал сам факт дарения, а не дороговизна или дешевизна подарка.

Исследователи делают вывод: для того чтобы быть счастливее, нужно быть щедрее, несмотря на то что в повседневной жизни люди зачастую недооценивают связь между щедростью и счастьем.

Исследование описано в журнале Nature Communications.


Другие новости на Чердаке
Летящий на крыльях ночи (новые опасные инфекции)
Тренажер для мозга оказался не лучше онлайн-игр 
Беспорядочный секс у бонобо — не помеха планированию беременности 


Учёные из Франции и США обнаружили ранее не описанный механизм защиты от вирусных инфекций, свойственный клеткам-эукариотам, который сформировался на самой ранней стадии развития жизни на Земле.

РНК-вирусы — это вирусы, у которых генетический материал содержится в одно— или двухцепочечной линейной РНК, а не в ДНК. И такое строение позволяет РНК-вирусам атаковать клетки, не содержащие ДНК (такие, как клетки крови эритроциты). До недавнего времени считалось, что клетки противостоят вирусам, используя две системы защиты: противовирусную РНК-интерференцию и интерфероновую систему. Посредством РНК-интерференции клетка идентифицирует чужеродную РНК и разрезает её на короткие фрагменты, после чего блокирует копирование и распространение вирусной РНК. Второй механизм против вирусов основан на иммунных белках-интерферонах, которые стимулируют производство лимфоцитов и подавляют активность вируса. В новом исследовании учёные обнаружили третий, ранее не изученный механизм противостояния клеток РНК-вирусам.

Для эксперимента учёные взяли РНК-вирус Синдбис (SINV). После того, как им заражали клетки, из ядра инфицированной клетки высвобождалась эндонуклеаза Drosha из семейства рибонуклеаз III (RNase III). Эта нуклеаза эволюционно консервативна и имеется у всех живых организмов. Ранее уже было изучено, что нуклеаза Drosha вместе с ещё одной родственной нуклеазой — Dicer — задействована в процессах созревания и разрушения многих клеточных РНК. Так, она задействована в формировании микроРНК, которые участвуют в процессах РНК-интерференции (процесса подавления экспрессии гена на определенном этапе).

Теперь учёные обнаружили, что при заражении клетки вирусом Drosha активировалась и находила чужеродные РНК со специфическими фрагментами. После этого она прикреплялась к чужой РНК и действовала как зажим, препятствуя работе РНК-полимераз, которые копируют вирусную РНК. В результате этого нарушалась репликация и распространение РНК-вирусов.

Чтобы точно подтвердить своё открытие, биологи вводили вирус Синдбис клеткам, у которых был выключен ген, кодирующий нуклеазу Drosha. Эксперимент показал, что такие клетки хуже противостояли вирусу, и он мог быстрее размножаться в них. Учёные исследовали противовирусную защиту во всех клетках (растений, членистоногих, рыб, млекопитающих и других организмов) и обнаружили, что блокирование вируса эндонуклеазой Drosha происходит повсеместно. Это может свидетельствовать, что это очень древний эволюционный механизм борьбы клеток с вирусами, который возник самым первым на самой заре эволюции. И уже из него постепенно трансформировались другие, более совершенные методы антивирусной защиты.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Недавние эксперименты американских ученых подтвердили, что белки-интерфероны сформировались у клеточных организмов в процессе борьбы с вирусами.

Другие новости на Чердаке:

Астрономы впервые наблюдали движение спаренных черных дыр

Младенцы запоминают слова даже без многократного повтора

Грязный воздух мешает солнечной энергетике

Психологи обнаружили, что лингвистические признаки, по которым можно определить ложь, отличаются в зависимости от того, является ли говорящий выходцем из индивидуалистической культуры или коллективистской.

Ученые из Ланкастерского университета во главе с Паулом Джей Тейлором экспериментально подтвердили, что существует разница между тем, как врут представители разных культур. В исследовании приняли участие 320 человек, среди которых были представители нескольких этнических групп: чернокожей африканской, южноазиатской, «белой европейской» (иммигранты в Великобританию в первом поколении) и, собственно, британцы. Участникам эксперимента было предложено выполнить задачу «поймай лжеца», в которой каждому было необходимо представить остальным как ложные, так и подлинные заявления. Исследователи предположили, что, поскольку культуры можно поделить на индивидуалистические и коллективистские, техники обмана их представителей будут отличаться.

Изучив результаты эксперимента, авторы исследования отметили, что в речи лгущих «индивидуалистов» (европейцев и британцев) намного реже появляются местоимения первого лица. Ученые полагают, что это свидетельствует о стремлении лжецов отделить себя — индивида — от лжи и избежать личной ответственности.

В то же время африканские и южноазиатские обманщики чаще использовали местоимения первого лица, снижая количество слов «он/она/они». Психологи считают, что это связано с тем, что в коллективистских культурах межличностные отношения и групповое благополучие обладают большей значимостью, чем личные цели, поэтому представители таких культур стараются отгородить от лжи именно свою социальную группу, а не самих себя.

Кроме этого, ученые обнаружили различия в конкретизации деталей. Европейцы и британцы следовали принципу «если врешь, уменьшай количество деталей». Напротив, представители африканских и южноазиатских стран сосредотачивались на деталях, причем социального характера, — эмоциях или совместных воспоминаниях, пытаясь тем самым подчеркнуть социальные связи и отношения между участниками.

Кроме этого, ученые сравнили, как обман влияет на эмоциональное состояние лжецов, а также эмоции, которые они демонстрировали. Считается, что во время обмана человеку свойственны в основном негативные проявления, что обычно объясняется тем, что лжецы чувствуют себя виноватыми. Но оказалось, что выражение эмоций варьируется от культуры к культуре: представители коллективистских культур почти не проявляли негативных эмоций, когда лгали, в отличие от «индивидуалистов». Это связано с тем, полагают исследователи, что в коллективистских культурах ложь вообще считается намного более социально приемлемой, чем в индивидуалистических, постольку зачастую служит инструментом сохранения социальной гармонии.

Таким образом, ученые продемонстрировали, что лингвистические признаки обмана не являются универсальными, и это в целом ставит под сомнение все существующие и применяемые на практике техники определения лжи, поскольку те никак не учитывают «культурный фон» говорящего.

Статья опубликована в журнале Royal Society Open Science. А о том, как мозг обманщика адаптируется к постоянной лжи, читайте на «Чердаке».

Другие новости на Чердаке:

Чем старше отец, тем вероятнее его сын будет гиком

Оливковое масло защищает мозг от болезни Альцгеймера

Старые оленихи знают, как обхитрить охотников



Ученые из Германии, Швеции и США выяснили, что человек может обнаруживать болезнь у других людей при помощи своего зрения и обоняния на самой ранней стадии развития болезни.

На протяжении всей эволюции человека, до наступления эры антибиотиков, инфекционные болезни были основной причиной смерти людей. Эпидемии оспы, холеры и чумы выкашивали целые города и страны. Но человечество выжило, потому что люди в процессе эволюции развили большой набор навыков выживания в опасной среде. Одним из таких важных навыков могло быть визуальное и обонятельное определение опасно больного человека и изолирование его от окружающих. Международная команда ученых решила проверить эту гипотезу — может ли человек по одному виду и запаху отделить больного от здорового. Для этого они провели двойной слепой плацебо-контролируемый эксперимент.

Для участия в эксперименте были приглашены добровольцы, которым с их согласия был введен эндотоксин липополисахарид (LPS). Это вещество является компонентом клеточной стенки бактерий и обнаруживается в крови людей, которые больны инфекционными болезнями: при распаде бактериальной клетки LPS попадает в кровь и вызывает воспаление, иммунный ответ организма. Еще одной группе добровольцев ввели безопасный физиологический раствор, не вызывавший никаких реакций. Затем обе группы участников эксперимента были сфотографированы (лица крупным планом), и у них взяли образцы запахов тела. После этого фото участников и образцы запахов показали третьей группе участников в количестве 30 человек.

При этом во время эксперимента участникам из третьей оценочной группы делали МРТ-сканирование мозга. Сканирование показало увеличение нервной активации сетей восприятия запахов и лица в головном мозге при разглядывании фото и вдыхании запахов «больных» людей. Как сказано в отчете исследователей, «супераддитивный (то есть сложенный из нескольких величин — «Чердак») эффект обонятельно-визуальной интеграции признаков болезни был обнаружен во внутритеменной борозде, которая была функционально связана с основными областями мультисенсорной интеграции в верхней височной борозде и орбитофронтальной коре».

Чтобы окончательно подтвердить свою гипотезу, ученые попросили участников из оценочной группы указать, посмотрев на фотографии, какие из людей выглядели больными, кого они считают привлекательными и с кем они хотели бы пообщаться. Участники эксперимента безошибочно определяли по фото «больных» людей, не считая их привлекательными и не желая с ними общаться. По мнению ученых, все эти полученные данные показывают, что у людей существует основанный на зрении и обонянии базовый поведенческий механизм, помогающий иммунной системе противостоять инфекциям.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее ученый выдвинул идею, что представление о слабости человеческого нюха лишь миф, и на самом деле мы можем чувствовать запахи не хуже животных.

Другие новости на Чердаке:

Люди разных культур врут по-разному

Ученые установили возраст самой старой планеты Солнечной системы

Недосыпание приводит к разрушению связей между нейронами



Группа ученых из Испании, США и Великобритании выяснила, что красное вино положительно влияет на центральную нервную систему человека благодаря микрофлоре кишечника.

Известно, что частое или обильное употребление алкогольных напитков наносит вред организму человека, особенно печени и мозгу. В то же время исследования указывают на то, что умеренное и регулярное употребление красного вина (250 мл в день) снижает риск развития нейродегенеративных заболеваний — болезни Альцгеймера и Паркинсона.

В основе развития болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона лежат оксидативный и нитрозативный стрессы. Это значит, что активные формы кислорода и азота повреждают различные структуры нервной клетки, что приводит к нарушению ее работы и гибели. Защитный эффект вина обусловлен тем, что его компоненты, проходя через кишечник, перерабатываются местной микрофлорой. В частности, флаван-3-олы красного вина под действием микроорганизмов превращаются в различные производные пропионовой, фенилуксусной и бензойной кислот. Эти метаболиты обладают важным свойством — они способны проникать сквозь гемато-энцефалический барьер человека — клеточный и молекулярный фильтр, защищающий нейроны от воздействия вредных веществ, которые могут содержаться в крови. «Микробные» метаболиты проходят барьер без проблем и оказывают прямое действие на мозг человека.

Для исследования положительного влияния производных пропионовой, фенилуксусной и бензойной кислот на нервную систему был использован следующий метод. Ученые выращивали культуры клеток из линии человеческой нейробластомы, затем, в течение 24 часов, культуры клеток содержались в растворах «кишечных» метаболитов различной концентрации. Затем клеточные культуры отмывались от этих растворов и на срок от 0 до 15 часов подвергались воздействию 3-морфолиносиднонимина (SIN-1). SIN-1 является веществом, которое используется для моделирования воспалительной реакции клетки с оксидативным и нитрозативным стрессом. На молекулярном уровне это выражается в нарушении структуры ДНК, липидов и белков клетки вплоть до их полного разрушения. Контрольные культуры выращивались без добавления реактивов.

Из всех «кишечных» метаболитов 3,4-дигидроксифенилуксусная кислота продемонстрировала способность защищать клетки от гибели как в низкой, так и в высокой концентрации. Производные пропионовой и фенилуксусной кислот в низких концентрациях уменьшили интенсивность вредного для клетки фосфорилирования, вызванного воздействием SIN-1.

Оксидативный и нитрозативный стрессы способны наносить повреждения клетке через запуск внутренних программ воспаления и апоптоза (запрограммированной клеточной смерти). Таких молекулярных программ по самоуничтожению в клетках заложено несколько, и они могут быть запущены одновременно. Таким образом, производные веществ, содержащихся в красном вине, тормозят сразу несколько этих вредных для клеток процессов. Это значит, что компоненты вина, подвергаясь метаболической обработке со стороны бактерий нашего кишечника, становятся веществами, защищающими нервную систему.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers In Nutrition.

Ранее ученые выяснили, как сыр влияет на вкус вина.


04 мая 2017

VITA EX MACHINA № 5

Фото: dadblunders / Flickr

Фото: dadblunders / Flickr

В лабораториях бьются искусственные сердца, молекулярные компьютеры играют в крестики-нолики, а крошечные медицинские роботы учатся взаимодействовать между собой внутри наших тел. Люди всегда мечтали подражать природе, и теперь это получается у них все лучше. «Чердак» отбирает самые интересные бионические новости, чтобы вы не потерялись в этом новом, странном мире.

Про собак Павлова и выработанные у них условные рефлексы знают, наверное, все. С животными много раз повторяли одни и те же действия: сначала они слышали звон колокольчика (это был условный стимул), а потом им показывали кусок мяса (безусловный стимул), который предсказуемо вызывал у собак повышенное слюноотделение. Со временем условный и безусловный стимулы сцеплялись в сознании животного и собака начинала готовиться к пище сразу по звону колокольчика, даже если после этого никакого мяса не видела, то есть приобретала условный рефлекс, основанный только на «жизненном опыте».

Эти эксперименты проводили еще в конце XIX века, а теперь ученые пробуют воспроизвести мышление живых существ в электронике, используя для этого мемристоры — электронные компоненты, работа которых напоминает работу нейронов (и мемристоры, и нейроны могут менять свою проводимость в зависимости от прошедших через них сигналов). На мемристорах уже сымитировали разные виды памяти, а теперь китайские и немецкие ученые сформировали у них такие же условные рефлексы, как у знаменитых собак Павлова.

Исследователи использовали мемристор на основе пленки титаната стронция SrTiO3, которая с одной стороны контактировала с никелем (Ni), а с другой — с титаном (Ti). Эта структура многократно увеличивает свою проводимость с приложением небольшого напряжения в 4,5 В, а «переключается» обратно, в непроводящее состояние, только с приложением отрицательного напряжения в -5 В. В отсутствие напряжения, в «отключенном» состоянии, мемристор может сохранять свою проводимость в течение нескольких часов.

Потом к Ni и Ti подвели электроды, а весь мемристор последовательно соединили с резистором так, чтобы сигнал с Ni-электрода мог попасть на резистор прямиком (это был «безусловный стимул»), а с Ti-электрода — только через мемристор («условный стимул»). О возбуждении системы судили по потенциалу на резисторе: если он был больше 45 мВ, то считалось, что у «электронной собаки» течет слюна.

Работу системы проверяли с помощью тестовых сигналов амплитудой в 300 мВ. Изначально мемристор находился в непроводящем состоянии, и поэтому вызвать «возбуждение» на резисторе можно было только с помощью безусловного сигнала, который подавался на Ni-электрод, точно так же, как раздразнить обычную собаку можно только куском мяса, а не звоном колокольчика.

После этого начиналось обучение системы. На оба электрода подавали специфические сигналы, переводившие мемристор в проводящее состояние: ученые одновременно и звонили в «электронный колокольчик», и показывали «электронное мясо», после чего возбудить систему могли уже и одиночные маленькие импульсы на Ti-электроде.

От эксперимента к эксперименту исследователи меняли параметры обучения:

  • увеличивали временной зазор между электрическими импульсами условного и безусловного стимула — оказалось, что для обучения системы условный стимул должен идти перед безусловным, а оптимальный зазор между ними составляет 2-4 мс — так же, как звонок должен звенеть незадолго до появления мяса;
  • меняли временной интервал между актами обучениями: следующие импульсы пускали через 0, 50, 100 и 200 секунд после предыдущих, и чем больше был интервал, тем медленнее обучалась система — точно так же регулярность и частота повторения актов «звонок-мясо» повышает скорость обучения у собак;
  • увеличивали количество циклов обучения — чем больше циклов проходило, тем дольше мемристор был в проводящем состоянии и тем медленнее забывался условный рефлекс.

Так ученые с помощью сравнительно простой схемы воспроизвели самые характерные черты безусловных рефлексов собак Павлова.

Фото: Uqbar is back / Flickr

В идеальном случае наука не только занимается фундаментальными вопросами, но и ищет практические решения для насущных проблем. Поэтому не удивительно, что бактерии, ищущие взрывчаткупридумали именно в Израиле.

Новые миниатюрные саперы — это генномодифицированные кишечные палочки E. Coli, у которых в присутствии взрывчатки тринитротолуола или продуктов его распада запускается синтез специфического флуоресцентного белка. Ученые построили оптоэлектронную систему для улавливания этого свечения и начали полевые испытания.

На прямоугольном поле размерами в 3,8 на 1,1 метра они закопали мины, а также несколько пластиковых контейнеров, в некоторых из которых были только земля или песок, а в других — земля и песок, смешанные со взрывчаткой. Через несколько месяцев после минирования ученые закопали еще несколько контейнеров, а потом рассыпали по полю шарики, начиненные чувствительной E. Coli (в среднем на один квадратный сантиметр попало восемь бусинок).

Полисахаридная оболочка шариков была полупроницаемой, и со временем взрывчатые вещества просочились сквозь нее, а шарики стали светиться. Через 22 часа ученые с помощью оптической системы на расстоянии 20 метров от поля «сняли» картину свечения поля, вычли из нее фон, снятый сразу после рассыпания шариков, и в результате смогли найти все объекты со взрывчаткой, кроме свежезакопанных контейнеров — оттуда тринитротолуол еще не смог пробраться в верхние слои почвы.

Фото: Stefan Malmesjö / Flickr

Осязание, возможно, самое неуловимое из всех чувств. Мы хорошо умеем записывать звуки и визуальные образы, неплохо справляемся с «воспроизведением» определенных запахов или вкусов, но для тактильных ощущений часто даже не можем подобрать верных слов. Ученые исправляют эту ситуацию. Они изучают десятки рецепторов и механизмов, порождающих наши тактильные ощущения, и даже пробуют научить осязанию протезы. В новом исследовании сингапурские инженеры создали искусственную кожу, способную читать шрифт Брайля.

Их разработка имитирует работу одного из видов тактильных рецепторов — медленно адаптирующихся механорецепторов, которые лежат в эпидермисе и отвечают за распознавание «грубости» текстур в пределах 0,5 мм.

Сингапурская искусственная кожа — это плотная пленка из силиконового пластика толщиной 1 мм. В центре этой пленки нарощен куполообразный бугорок высотой 1,5 мм, заполненный электропроводящей жидкостью. От купола отходят два дугообразных канала (каждый шириной 100 мкм и глубиной 120 мкм), которые упираются в маленькие резервуары, где тоже может скапливаться жидкость.

Эта система распознает рельеф поверхности за счет изменений своего электрического сопротивления. Когда бугорок находит на препятствие, он продавливается, под давлением электропроводящая жидкость растекается по каналам к резервуарам, что приводит к заметному увеличению сопротивления системы.

В своей работе ученые сделали множество подготовительных экспериментов:

  • прикладывали различные давления — и нашли линейную зависимость: чем больше было давление, тем больше сопротивление;
  • водили искусственной кожей по поверхностям разной «грубости» — предел разрешения системы оказалась на уровне 0,5 мм;
  • меняли диаметр чувствительного купола — чем он был меньше, тем выше было разрешение «тактильного» электрического сигнала;
  • пробовали распознавать разные текстуры: поверхности с клинообразными и закругленными неровностями.

После этого в пленку встроили модуль для беспроводной передачи данных и намотали ее на указательный палец человека. В первом «полевом» эксперименте испытуемый водил по боковой поверхности бутылочных крышек с разным рельефом и по получавшимся профилям электрического сопротивления крышки можно было легко отличить друг от друга.

Потом электронную кожу проверили на более сложном задании — трех буквах (N, U, S), записанных шеститотечным шрифтом Брайля (каждая буква кодировалась двумя рядами по три точки). Человек постепенно проходил каждый ряд сверху вниз, и в результате из получившегося сигнала можно было однозначно восстановить все три буквы.

Фото: Matthias Ripp / Flickr

Шведы из Университета Линчёпинга очень любят эксперименты с растениями. Два года назад они закачали в розы электропроводящие полимеры и собрали внутри цветов простейшие логические схемы, потом похожим образом сделали внутри роз суперконденсаторы, а теперь шведы научились с помощью электроники управлять ростом корня резуховидки Arabidopsis thaliana.

В новой работе ученых все завязано на фитогормоне ауксине, который регулирует самые разные процессы в организме растений — от эмбриогенеза и морфогенеза до роста корневых волосков. Сегодня существует уже много методов для «закачивания» ауксина внутрь растений (спреи, добавки в почву или микрофлюидные системы), но все они недостаточно точные.

Вместо этого шведы использовали электропроводящие полимеры, а точнее органический электронный ионный насос — устройство, в котором с помощью электрического тока можно управлять потоком ионов или небольших молекул. Они синтезировали разветвленный полимер, который формировал каналы, идеально подходившие для ауксина, сделали на его основе насос и начали эксперимент.

В предварительных испытаниях ученые показали, что их устройство с приложением очень маленького тока в 1 мкА может «накачивать» потоки фитогормона, достаточные для изменения поведения растений. Потом шведы высадили саженец резуховидки в питательную среду агар-агара и подвели сбоку к его корню насос и лазерный микроскоп, фиксировавший положение корня. Поток ауксина достоверно замедлил развитие корня уже через 15 минут после начала эксперимента, а уже через час скорость роста корня уменьшилась почти в два раза (без насоса она составляет 4,7 микрометра в минуту, с насососом — 2,4 микрометра).

До этого шведы не раз писали, что с помощью электропроводящих полимеров, способных проводить как ионные токи, характерные для живых организмов, так и обычные токи электронов и дырок, управляющие нашей электроникой, рано или поздно можно будет практически в реальном времени управлять физиологическими процессами. Теперь их обещания начинают сбываться.

Другие новости:
Ученые создали самый быстрый в мире метод съемки
Кому и зачем нужна интеллектуальная собственность
Россияне счастливы, но скрывают это 


Американские специалисты по машинному обучению выяснили, что если «учить» компьютерные алгоритмы восприятию человеческого языка на примере реальных текстов из сети, то машина в итоге перенимает от их авторов стереотипы, в том числе гендерные и расовые.

Специалисты по информационным технологиям из университетов Принстона и Бата (Британия) обучили популярный алгоритм GloVe, который часто используется в проектах по машинному обучению, на корпусе текстов на английском языке, содержащих в сумме 840 миллиардов слов. Затем ученые разработали для машины аналог теста подсознательных ассоциаций. Этот разработанный в конце 1990-х в Вашингтонском университете тест активно используется в психологических и социологических исследованиях: в нем предлагается объединить в пары различные понятия и оценивается скорость принятия решений — чем быстрее человек связывает два понятия, тем ближе они для него. У GloVe вместо скорости реакции оценивали близость векторных моделей ассоциаций для каждого слова, которые создает алгоритм.

С помощью этого теста за всю историю его применения у людей нашли множество разных стереотипов и предпочтений. Например, цветы людям в целом приятнее насекомых, музыкальные инструменты приятнее оружия, молодых люди предпочитают пожилым, а худых — толстым. В данном случае удалось воспроизвести эти результаты на GloVe. Например, вслед за людьми машина сильнее ассоциировала женские имена с понятиями, связанными с семьей, например с «родителями» или «свадьбой», а мужские — с карьерой и профессиями. А имена, звучащие как афроамериканские, чаще, чем «европейские», ассоциировались с чем-то неприятным.

Один из разработчиков исходного «человеческого» теста, психолог из Вашингтонского университета Энтони Гринуолд в комментарии к статье пишет, что разработанный учеными «компьютерный» тест полезен не только для того, чтобы уличать роботов в расизме и сексизме. Например, он может помочь восстановить историю изменений человеческих стереотипов, проанализировав тексты, появившиеся еще до создания теста подсознательных ассоциаций. Скажем, в последние 15 лет тест подсознательных ассоциаций показывает медленное, но стабильное смягчение предубеждений против геев и лесбиянок, и анализ текстов мог бы помочь понять, когда именно возникла эта тенденция. Кроме того, тест создает новые возможности для проверки «спорной», по словам Гринуолда, гипотезы лингвистической относительности, также известной как гипотеза Сепира — Уорфа. Согласно этой гипотезе, именно язык и его особенности определяют мировоззрение и мышление его носителей.

Авторы статьи предупреждают, что по мере того, как технологии машинного обучения будут играть все более важную роль в принятии решений, риски закрепления неприятных особенностей мышления, с которыми сами люди пытаются бороться, возрастают. Уже сейчас в «сексизме» замечен онлайн-переводчик Google Translate: переводя предложения «он(а) врач» и «он(а) медсестра или медбрат» с гендерно нейтральных турецкого, финского, эстонского, венгерского и персидского на английский, он автоматически «назначает» врача мужчиной, а медсестру — женщиной.

«Если алгоритмы, используемые, например, для предварительного отбора резюме, будут перенимать культурные стереотипы, это приведет к несправедливым решениям», — пишут ученые. По их мнению, чтобы разрешить эту проблему, стоит разобраться, как прямо прописывать допустимое и недопустимое поведение машины.

«Надеюсь, задача «очистки» решений искусственного интеллекта от влияния предрассудков и стереотипов окажется более решаемой, чем аналогичная и пока неразрешимая задача для людей», — пишет Гринуолд.

Лингвист, доцент факультета гуманитарных наук НИУ ВШЭ Борис Орехов пояснил «Чердаку», что еще некоторое время назад ученые обнаружили, что из больших коллекций текстов, которые стали доступны в электронном виде, можно компьютерными методами извлекать знание об устройстве человеческих представлений.

«Много шума наделала статья в том же Science в 2010 году, в которой фактически было объявлено о создании новой научной дисциплины — культуромики, которая исследует человеческие представления в исторической плоскости с помощью поиска определенных слов в отсканированных Гуглом книгах. Демонстрируя этот подход, очень любят показывать, что слова «религия» и «наука» в истории западной культуры находятся в отношениях обратной корреляции: роль первой неуклонно снижается, а второй — растет, при этом наука обходит религию по упоминаемости в книгах, а стало быть, по значимости, примерно в 1930-х годах», — рассказал Орехов.

Похожие идеи по анализу ассоциаций для каждого слова воплощаются и на русском языке: в интернете доступен сайт RusVectōrēs, который позволяет на русских текстах вычислить близость слов друг к другу и построить карту их отношений, говорит ученый. В целом новая работа специалистов вряд ли удивит: основная проблема такого рода статей, по мнению Орехова, в том, что выводы, которые в них делаются, банальны: «Мы, в общем, и так знали, что цветы нравятся людям больше, чем насекомые».

«Это исследование в самом деле скорее не рассказывает человеку о нем самом — человек все это про себя и так знал, а стремится наладить способ сообщения человеческого и даже «слишком человеческого», как говорил Ницше, будущему искусственному интеллекту, который, как говорят одни, появится в течение пары десятилетий, а другие — что не появится никогда», — считает ученый.

Так что желтые заголовки о том, что «роботы перенимают у людей расизм и сексизм», в какой-то мере могут быть оправданы, заключает Орехов.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Чему хорошему (и плохому) учат машины российские ученые на Физтехе, читайте в материале «Чердака».


Другие новости:

Минобр назвал 22 опорных вуза России

Бег социально заразен

Самая правдоподобная случайность получается в 25 лет




Американский психолог изучил феномен платья, о котором в 2015 году мировое интернет-сообщество спорило, черно-синее оно или бело-золотое. Оказалось, что восприятие цвета платья зависит от того, «жаворонок» на него смотрит или «сова».

Фотография знаменитого двухцветного платья, которое часть людей видит бело-золотым, а часть — черно-синим, появилась в сети 25 февраля 2015 года. Ученые, естественно, не смогли пройти мимо такого громкого феномена: например, «Чердак» писал сразу о трех исследованиях, авторы которых заключали, что «раскол» интернета стал возможен только благодаря случайно, но очень точно подобранному сочетанию цветов. Еще одна группа ученых даже уложила испытуемых в томограф, чтобы узнать, чем отличается работа мозга у тех, кто видит платье по-разному.

Паскаль Уоллиш из Нью-Йоркского университета для начала задал более чем 13 тысячам человек (которые уже видели фото платья в онлайн-опросах в марте 2015 и 2016 года) один и тот же вопрос: в тени платье или на свету (оригинальная фотография была пересвеченной, и по ней однозначно понять это нельзя).

«Тени синие, поэтому мы мысленно «вычитаем» синий цвет из изображения, которое становится ярким — золотым и белым. Искусственное же освещение обычно желтоватое, поэтому, если мы предполагаем его наличие, мы «вычитаем» этот цвет, и тогда платье оказывается черно-синим», — объясняет логику своего вопроса Уоллиш, которого цитирует пресс-служба университета.

Из тех, для кого платье было в тени, 80% видели его бело-золотым, а те, кто говорил, что платье освещено, называли эти цвета лишь в половине случаев. Демографические факторы вроде возраста или пола, в свою очередь, слабо влияли на позицию по поводу цвета платья. При этом Уоллиш счел, что «совы» более склонны думать об искусственном свете просто потому, что чаще с ним сталкиваются. Спросив у самих участников исследования, когда они встают и ложатся спать и когда чувствуют себя наиболее активными, ученый сопоставил ответы с цветами платья, которые называли участники. Выяснилось, что «жаворонки» видят белый и золотой цвета существенно чаще «сов».

Психолог подчеркивает: он доволен тем, что ему удалось «воспроизвести все известные на данный момент эффекты платья». Воспроизведение уже полученных научных результатов действительно очень ценно: например, «Чердак» писал о большой проблеме в психологических науках, где исследователям не удалось повторить результаты более половины работ.

Ученый отмечает, что было бы особенно интересно отдельно изучить небольшую группу людей, для которых платье как бы одновременно существует в обоих цветовых решениях, и выяснить, как работает их восприятие и что заставляет их «переключаться». Кроме того, окончательно проверить предположения об освещенности и циркадных ритмах помог бы простой лабораторный эксперимент, но здесь есть проблема: чем дальше, тем труднее ученым найти тех, кто еще не видел фотографии платья и не успел решить, какого оно цвета. Даже в самых первых исследованиях феномена платья в 2015 году лишь менее четверти участников никогда раньше его не видели — «к настоящему моменту платье наверняка видели почти все, а те, кто не видел, скорее всего, не смогут стать репрезентативной выборкой человеческой популяции», — пишет Уоллиш.

«Тот факт, что наша научная область, несмотря на все усилия, так и не смогла найти другой объект, вызывающий сопоставимую реакцию, показывает, что мы до сих пор не до конца поняли, как «работает» платье. И пока мы не найдем такой объект, мы не сможем это понять, потому что у нас не будет наивных добровольцев для эксперимента», — предупреждает Уоллиш.

На всякий случай автор статьи связался с Сесилией Блисдейл, женщиной, сделавшей фотографию 7 февраля в 15:30 «в английском магазине холодным зимним днем перед самым закатом», и та еще раз подтвердила, что платье, которое она надела на свадьбу дочери, все-таки черное с синим.

Несмотря на то что в 2015 году об этом стало известно достаточно быстро, более половины участников опроса, который провел Уоллиш, все равно назвали его бело-золотым.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Vision.

Другие оптические иллюзии, которые обманывают наш мозг, можно увидеть в обзоре «Чердака».


Другие новости на Чердаке:

На Энцеладе есть водород, а на Европе могут быть гейзеры — НАСА

Вращение Земли влияет на игру в крикет и гольф

В окрасе ящериц нашли математическую логику 



Результаты исследования американских антропологов показали, что размер мозга приматов связан не с социальными факторами, а с тем видом пищи, которую они едят.

Приматы — обладатели самого большого (относительно массы тела) мозга среди животных. Одна из гипотез предполагает, что на развитие мозга у приматов влияют главным образом социальные факторы. Ученые предполагали, например, что решающее значение имеет тип системы спариваний внутри стаи, например «многоженство» или «многомужество», или же моногамия. Так, например, считалось, что при «многоженстве» или «многомужестве» складываются условия, в которых приходится общаться с большим количеством других особей, что и приводит к увеличению мозга. Другие исследования показали, что, напротив, моногамия приводит к росту мозга — по мнению ученых, потому что в моногамных отношениях нужны дополнительные умственные усилия для успешного промискуитета.

Ученые из Нью-Йоркского университета решили проверить другую — «экологическую» — теорию и для этого собрали данные по 140 видам приматов, что втрое больше, чем использовали раньше другие исследователи. Они учли социальные факторы — виды взаимоотношений между полами, например гаремные или моногамные, размер стаи, а кроме того, сравнили, чем питаются разные виды приматов, поделив всех на три категории — тех, кто ест листья растений, тех, у кого в рационе есть фрукты, и тех, кто ест еще и мясо.

Анализ данных по всем факторам показал, что социальные факторы не объясняют разницу в размере мозга у разных видов приматов. Зато ученые обнаружили, что с размером мозга связана диета приматов: самый маленький мозг у тех, кто ест только листья, а у тех, кто питается фруктами и мясоедов мозг в среднем больше на 25%.

По мнению ученых, фрукты и мясо увеличили мозг приматов по двум причинам. Во-первых, фрукты и добычу нужно искать, а значит, лучше ориентироваться и запоминать местность. Во-вторых, чтобы достать мякоть из некоторых плодов, нужно проявить какую-то изобретательность. Вдобавок фрукты и протеины питательнее и дают больше энергетических ресурсов для роста мозга, покрывая и бóльшие затраты на его «содержание».

Ученые считают, что именно «технический интеллект», который был нужен для добычи пищи, более питательной, чем листья, послужил основой для развития и социальных навыков. Это подтверждают и выводы двух других исследований, обнаруживших связь между структурами в мозге, нужными для манипуляций инструментами, и теми, которые отвечают за речь.

Исследование описано в журнале Nature Ecology & Evolution.

Ранее ученые из Швейцарии, Уганды и Великобритании узнали, что умственные усилия приматов стимулирует еще и лень. Те шимпанзе, которые больше устали, активнее пользуются инструментами. Читайте об этом на «Чердаке».


Другие новости: 

Тетрис помогает забыть о плохом

Либералы и консерваторы предпочитают разные науки

Медитация изменяет работу головного мозга


Самое обсуждаемое

Популярное за неделю

Сегодня в эфире