治癒我腰痛的醫生

這篇文章是老長官葉萬安先生在今年2月20日親手撰寫的，鑑於老年人常為腰痛所苦，因此特別囑咐我將之登載於”老周的菜園”部落格，希望對罹患腰痛的老人有所幫助。在此先向老長官敬致謝意，爰將全文轉錄如下。

腰痛困擾我多年，早在十多年前腰痛、腿痛就受第4、5節腰椎滑脫的影響，但不嚴重還能忍受。直到四年多前的民國100年，腰痛逐漸嚴重，醫生說是老化，快90歲的老人有這樣的身體很不錯了，痛時可吃止痛葯，除手術外，沒有別的辦法。

我忍耐力很強，止痛藥也不吃，這樣過了兩年，102年4月一天夜晚醒來，身體動彈不得，一動腰就痛，更不能翻身。因聽友人說郵政醫院骨科很有名，所以第二天沒再去原來的醫院，而到郵政醫院去現場掛號一位專治下背痛的林醫生，他先做磁振掃描（MR1），發現第4、5節脊椎錯開，中間的軟骨不見了。因此建議先吃消炎藥兩週，有效可繼續吃，不行可用注射止痛法，但須自費，再不行就要動手術。

我吃葯兩週仍無效，只得打針了，林醫生說打針有效止痛半年到一年，每次自付費用一萬元。我的脊椎一共打了六針，自付一萬元，上午打針，下午腰就不痛了，一切生活作息恢復正常，照樣出國旅遊。

這樣維持了15個月，超過原來預期，直到103年9月腰又開始痛了，但不是痛得很厲害，我還能忍受。可是104年初在家中浴室跌了一跤，才使問題惡化，我一方面吃郵政醫院開的止痛藥，另方面朋友介紹吃了四瓶雲南白藥，病況迅速化解，但腰痛還是繼續，不僅影響行動也影響心情。

後經友人談起，他到台中看了一位醫生，用不吃藥、不打針的自然療法，治好了他身上的好多病。這位醫生也姓林，中西醫看診30年，近年在台中開了一間診所，專以自然療法看診。我是去（104）年3月初去看診，初診先測驗過敏食物，結果水產海鮮、茶、咖啡、糖、鳳梨、洋蔥及有刺激性食物我都不能吃。每個療程是六次，三個月後再回診。在三個月內身體內體質會自動調整，回診時檢查那些過敏食品可解禁。看診時醫生用雙手按撫患處，整個看診約8-10分鐘，初診收費1,500元，以後每次五百元。

在初診時，我將所有毛病都告訴林醫師，他幫我一一診治。第一次治後腰痛就感覺輕鬆很多，第二次後腰就不痛了，但痛往下移到臀部及大腿，四次後，臀部及大腿都不痛了，一直到今天已近十個月，我在家活動及近距離行動，已經完全沒有感覺腰痛；但走路時間久了，腰好似有壓力不舒服，休息一兩分鐘，又可走了，並可連續走一兩小時，祇是出門要用手杖。在三個月回診時，再測驗除咖啡、茶及有刺激性食物不能吃外，其他食物都可吃了。

順便一提，林醫師除治好我的腰痛外，還治好我其他的病，列述如下。

去年一月，我的右手突然在睡夢中痛麻驚醒，醫生說是腕隧道症候群，看了三位醫生都說，除手術外無法治療，而且手術後還會再發。而經林醫師治療六次後，只有大拇指及食指尖麻痛，三個月回診加強後，只是程度減輕，還是有麻痛。八個月後的去年12月初，專為手指麻痛再去看林醫師後，現在完全沒有再麻痛了。

林醫師治好我的第三項毛病，是我左耳重聽，左耳接電話聽不清楚，要用右耳接聽。經林醫師看診後，我現在左耳，也能接聽電話了。

第四項是我的兩條小腿常常抽筋，發作時痛得很厲害。經林醫師看診後，近10個月來，只抽筋兩次，而且很輕微。還有過去夜間都要起來小便兩三次，現在只一次或二次了。

不過，我內人同樣看了林醫師卻完全沒有效，這可能是因病情不同，她有失眠及胃食道逆流，顯然自然療法不是所有的病都能治；同時，各人體質不同也有影響，我可能自力調整力很強，因此治療效果比較好。

腦部健康的五個秘訣(4)

五、用腦

最近研究顯示凡是習慣性地用腦從事複雜活動者較少罹患腦部退化及失智等疾病，目前已知人腦是非常活躍而充滿變化，用腦本身即可決定腦部迴路型態的維持及演變。有鑑於此，許多兜售腦部訓練計畫的公司應運而生，但研究顯示該等計畫只會使特定技能獲得改善而非整個腦部。為了腦部健康，我們應該用腦從事較有意義的、可激發神經元可塑性的活動，研究發現當腦部許多迴路被廣泛使用時，各種不同的神經元可塑性將會同時產生，這種腦部連結性的增強稱為神經元整合(neural integration)，茲舉二例如次:當我們先設想一下未來可能的一個跳高，則跳躍會改進35%，如果在想像過程中並輔以手勢動作(hand motion)，則成功率高達45%。再如孩童的數學教學實驗，兩組孩童中，老師輔以使用手勢(hand gesture)加以解釋者，教學效果要較好50%。這種學習力增加之所以發生，乃在於心智活動(mental activity)和實體面(physical aspect)相互結合，致使較廣的腦部迴路因神經元可塑性而被強化。更有甚者，商業化的技能訓練經常忽略意義對腦部健康的作用，有意義的活動不但影響腦部學習中心，也影響情緒，因此可以利用到一個更為廣泛的、神經元可塑性增加的腦部迴路。此外，免疫功能對腦部功能的影響也極為重要，許多腦部疾病都是受到身體發炎的影響，研究顯示從事義工以幫助團體或社區而產生的快樂對人體免疫系統具有深刻影響，它可以減少身體發炎和增長反病毒活動(antiviral activity)。反之，孤立(isolation)則是對免疫功能最具破壞性。至於輕微而適度的壓力雖然有助於學習，但壓力延續過久則必定傷害腦部。

茲將有益腦部健康的活動摘要性清單列述如下:

(一)、工作

任何帶有極高興趣及專注力的工作，尤其是可以幫助其他人的工作。

(二)、靜坐(Meditation)

我們如要有意識地運用腦部，首須對流言蜚語、來自週遭環境的隨機建議(例如看電視和上電腦是不可能同時進行的)，以及不良習慣等具有抵抗力。靜坐也許是訓練集中力和有意識運用腦部的最佳方法，對我們身體和心智具有廣泛的正面影響，包括減少身體發炎、增加免疫活動、減少病毒活動、較強壯的粒線體、較少的心臟疾病、較低的焦慮沮喪等。靜坐練習包括數息(observing the breath)、冥想(visualization)、聽音樂、瑜珈、武術(martial arts)等。

(三)、學習語言

在任何年紀學習一種新的語言，實為利用腦部的一種最重要方式，尤其是和其他人互動中學習。

(四)、音樂訓練

音樂訓練是運用腦部許多部份的一種獨特方法，尤以和其他人一起演奏或歌唱為然。

(五)、園藝

園藝涵蓋學習、計畫、藝術及體力工作。

(六)、手藝及針線

手藝(包括模型製作等工藝)涉及學習、計畫、藝術性及體力工作。

(七)、舞蹈及體育競技活動

(八)、遊戲

例如縱橫填字謎、下棋、數獨等，都利用到思考、計畫及書寫。

(九)、其它

任何密集性的智力活動。

六、接近大自然

研究顯示飼養寵物和接近大自然具有極大的心智效果，任何人都會從黃昏遠眺日落或者夜晚聆聽海浪濤聲、溪流水聲、蟋蟀鳴聲中受益，照顧動物更能夠增進憐憫及關懷心，研究顯示惝徉於大自然對腦部健康具有正面影響，例如透過心靈的淨化可以強化免疫功能，可以幫助專注力失調的孩童，醫院病人若能從病房窗戶看見一片森林則復原會較快，孩童房間內外若有植物則較無心理壓力，患有失智和躁鬱症的人經常坐在花園裡對病情會有助益等等。其他研究也顯示當我們接近大自然之後，會變得較能自我控制、對未來感到樂觀、侵略性減少、焦慮沮喪減輕等。一個有趣的研究利用新式可移動的腦波測量器，將之掛在受測者身上，並連結到背包裡的電腦，當受測者走進森林，腦波顯示出其內心的挫折感大幅下降，腦部的疲勞也減低，效果如同靜坐。

七、結語

我們日常生活中許多基本活動對腦部保持主動性、效率性、反應性、持久性及無病痛等具有相當的重要性，因為該等活動會刺激腦內的神經元可塑性，進而產生新的腦細胞、新的神經元軸突及樹突，並形成和維護神經元突觸，以及刪修不需要的突觸。更有甚者，該等活動也會激發清理錯疊的蛋白質以避免失智，當然也會減少身體發炎和動脈血管阻塞以避免中風，俾保持腦部健康。上述五大因素有助於清理腦部，促進記憶、學習及個人福祉，因此，腦部健康之道全在於良好的睡眠、健康的飲食、適度且規律的運動、有意義且複雜的心智活動習慣，以及時常接近大自然。(全文完)

腦部健康的五個秘訣(3)

四、飲食

食物能夠提供高品質的物質以建構我們的細胞，但也可能含有毒素須予清除，而清除會消耗能量及新陳代謝效率。人的腦部雖僅重約三磅，但密佈的血管長達400英里，通常須用掉身體內全部能量的20%，此外，它也需要大量的高品質分子，或是被吸收，或是被合成，或是被微生物合成。食物可刺激腦部功能，增加或減少身體發炎，而一旦身體發炎，即會肇致許多疾病，甚至導致動脈血管阻塞，引發中風。

某些食物可輕易分解成可用物質，但也有一些食物會引起荷爾蒙反應而產生負面影響，主要是消化加工食物裡面某種分子過多或錯誤的化學成分之故。因此，有益腦部健康的飲食原則就是極力避免所有加工食物。加工食物必定含有化學成分和添加劑，不但會消耗腦部能量，更會引發荷爾蒙反應而傷害腦部。實務上，當我們看到加工食物的標示卻無法瞭解其成分，或者得知其含有化學成分或色素，則不宜食用。當強烈的荷爾蒙反應被引發時，人體的新陳代謝和腦部均將失衡。另一方面，許多水果、蔬菜、穀類和豆類則對協助清除腦部殘骸具有良好效果。我們務必了解肇致動脈血管阻塞的食物將引起小中風，進而導致血管性失智(vascular dementia)。

茲將有益腦部健康的食物摘要性清單列述如下:

(一)、水果及蔬菜

目前已有愈來愈多的證據顯示許多水果及蔬菜的成分具有消除諸如活性氧類(ROS)等毒性副產品的強力效果，事實上，我們有許多優良藥品是從植物的化學成分提煉而來。再者，由於許多新鮮或冷凍的水果及蔬菜含有抗氧化劑(antioxidants)、稀有維他命及礦物質，因此食用較多的水果及蔬菜可使年輕人較為冷靜、快樂、有活力。最近研究也顯示每天進食較多的水果及蔬菜，較不容易因罹患各種疾病而致死亡，並建議每天進食二份水果及三份蔬菜最為適度，每份果蔬將可使罹患心臟及血管疾病而死亡的情況降低4% 。

(二)、糖

人體所有器官中以腦部耗用最多的糖，孩童在接受訓練之前吃少量葡萄糖(glucose)即可提高學習力，惟以腦部只消耗葡萄糖，因此，糖對腦部具有絕對重要性。目前問題是我們吃精製糖(refined sugars)過多過快，以致身體無法處理，遂引發大量的荷爾蒙反應，終至傷害腦部。要知道喝一罐加糖汽水(soft drink)實等同於瞬間吃大量水果，通常我們是不會這樣做的。這類飲料中所含精製而屬化學等級的純糖分進入人體後，會產生大量胰島素及其他荷爾蒙，並扭曲胰島素機能，進而導致胰島素抗性、糖尿病及過胖(obesity)，這些都會對腦部產生負面影響。反之，進食水果只會產生少量高品質的糖分，其分解及吸收的過程非常緩慢，不致引發荷爾蒙反應。長鏈碳水化合物(Long chain carbohydrates)亦然，由於分子較大，分解較慢，也是以一種健康的速率提供糖分。血糖指數(glycemic index)提供有關食物釋放糖分快慢的資訊，可做參考。阿茲海默症和胰島素敏感性(insulin sensitivity)有某種關聯，因此，糖尿病患者極易罹患阿茲海默症，而且即使未發生胰島素敏感性，過多的糖分也會導致中風。

某一動物研究顯示大量糖分會影響腦內的胰島素受體(insulin receptors)，導致空間學習力和記憶力的下降。另一老鼠實驗顯示喝含糖飲料的老鼠和喝白開水的老鼠相比較，牠們跟決策有關的腦部區域所產生的蛋白質，高達20%是相異的。過胖和糖尿病還會透過其它途徑傷害認知能力和腦部功能。

(三)、脂肪

腦部是人體器官中脂肪含量次高者，僅次於皮膚。腦部需要健康的脂肪，例如DHA、EPA、omega-3等重要的脂肪酸(fatty acid)，以建構和修補神經元突觸及其他細胞結構，該等脂肪酸主要存在於蛋類、亞麻、含油的魚類等食物之中。我們吃太少、太多或錯誤的脂肪對腦部都是不健康的。

魚油等健康脂肪是地中海飲食(Mediterranean diet)的重要成分，可減輕沮喪，堅果則含有omega-3及氨基酸，可以緩和緊張及壓力。高脂肪飲食則會對控制體內生理時鐘的分子機制造成影響，生理時鐘主要是管理肝臟的新陳代謝功能。再者，飲食中過多脂肪也將使NMDA受體變慢，這是腦部和學習有關極為重要的神經元。

(四)、蛋白質及氨基酸

高品質的蛋白質對各年齡層的腦部健康十分重要，尤其是年長者。穀類、豆類、魚類均有益於腦部健康，不過，根據最近研究發現，紅肉會透過極為間接的途徑引起動脈血管阻塞，進而傷害心臟和腦部。人體腸內的微生物會被紅肉吸引而去吃肉所含的肉鹼(carnitine)，經過新陳代謝作用轉化為三甲胺(trimethylamine,TMA)後，被吸收進入血液中，三甲胺在肝臟又經過新陳代謝作用轉化為氧化三甲胺(trimethylamine-N-oxide,TMAO)而影響膽固醇，進而造成動脈血管阻塞，至於素食者腸內被吸引的微生物與進食紅肉者是完全不同的。

(五)、綠茶、紅茶及迷迭香

實驗顯示飲過綠茶萃取物之後，大腦頂葉和額葉的連結會提高，此一強化的連結和工作記憶的增進具有正向的相關。此外，綠茶萃取物也會干擾阿茲海默症有關類澱粉蛋白塊(amyloid plaques)的形成。鼠尾草、迷迭香、綠茶和紅茶尚可防止有關認知所必需的乙醯膽鹼(acetylcholine)的分解。

(六)、維他命及礦物質

所有維他命和礦物質對腦細胞都是極端重要的，特別是鎂、離氨基酸、維他命B和鋅對神經元頗有助益。鋅存在於南瓜子、肝、堅果及豌豆，維他命B則存在於羽衣甘藍、唐萵苣、菠菜及深綠色葉菜類，維他命B6、B12及葉酸能夠降低血液中高半胱胺酸(homocysteine)的濃度，它是心血管疾病及中風的風險因子。

(待續)

腦部健康的五個秘訣(2)

三、運動

適度運動有益健康和避免生病雖早已廣為人知，近來則發現運動也對腦部有深刻影響。

人的腦部需要持續不斷的能量及活動，以便於神經元傳導(neuro-transmission)、細胞激素傳訊(cytokine signaling)、抑制細胞死亡、維持粒線體活動(mitochondrial activity)、基因蛋白合成(genetic protein synthesis)等，運動可將腦部和肌肉的活動加以連結，使之活躍。運動也可透過減輕壓力、降低血壓、避免過胖及糖尿病等途徑以增進學習和記憶，並且如同藥物一樣，可增加神經發生 (neurogenesis)，以及減少退化性腦病變、中風、身體發炎、情緒焦慮失調等。最近更發現運動後，神經元可塑性會增加並持續數小時之久。總之，運動會刺激特定的腦部因子以增加軸突(axons)、星狀細胞、突觸及新神經元。也有研究顯示運動後，腦部海馬迴(hippocampus)增大，指示細胞死亡的胱天蛋白酶(caspase)則受到抑制。

粒線體在運動對腦部的影響扮演重要角色，粒線體雖可產生能量，但也產生毒性副產品，例如活性氧類(reactive oxidative species ,ROS)而須清除，因活性氧類能夠導致身體發炎、老化及精神疾病，而運動則可促進利用粒線體和酵素清除上述副產品。此外，運動尚可增進人體新陳代謝及蛋白質生產的效率，更會刺激許多重要的腦部因子，包括腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor，簡稱BDNF)、血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，簡稱VEGF)、神經傳導物質多巴胺(neurotransmitters dopamine)、正腎上腺素(norepinephrine)及血清素(serotonin)等。

2013年有一主要發現，運動可刺激一種分子，名為愛瑞欣(Irisin)，其可增加BDNF，而後者為腦部生產更多細胞及提供更佳學習的訊號器之一。運動也可刺激嗎啡因及大麻素等神經傳導物質，進而轉化為跑者快感(runners high)或一般運動快感，有助於減緩焦慮。有氧健身和體能訓練均可提升認知能力，並減輕焦慮和沮喪，瑜珈及舒展肢體亦然，惟似乎和靜坐(meditation)效果較有關。孩童於考試前輕鬆散步20分鐘要比考試前仍然安靜讀書，會有較好的成績表現。癌症病患只須略微運動，身體就會顯出較好的功能狀態及較輕的病痛症狀，而阿茲海默症病患如做有氧運動，更可克服認知下降問題，包括記憶、速度及視覺空間技術(visual spatial skills)等。總之，有氧運動增進記憶及暢通血管的效果可發生在任何年齡層，當然包括孩童和年長者。

(待續)

腦部健康的五個秘訣(1)

     

本文譯自 “心靈的探索”(Searching for the Mind)部落格，Jon Lieff博士所撰寫的The Five Secrets of Brain Health，August 3, 2014，現將譯文分四次登載於”老周的菜園”部落格，以和有興趣的同好分享。

一、前言

人的腦部重約三磅，如同其它器官，它可能健康或不健康，腦部獨特之處在於和心智、情緒、行為，以及其它器官的功能息息相關。所幸我們日常生活中的許多簡單活動就具有強化腦部健康及減少腦部病變的明顯效果，目前已知有許多方法可以維持正面且活躍的腦部迴路(brain circuits)、減輕過度的心理壓力、清除腦細胞間的殘骸、減少身體發炎和動脈血管阻塞等，本文即在彙整剖析影響腦部正常運作的五大因素，包括睡眠、運動、飲食、用腦、接近大自然等。事實上，有關腦部健康的各種最新研究結果，並未脫年長者常對年輕一代的勸勉:保持輕鬆的生活方式，有益腦部健康，現就該五大因素分析如下。

二、睡眠

睡眠對腦部非常重要，但直到最近，方才瞭解原因。睡眠時程通常劃分為階段1-4(non REM或NREM)及做夢，後者又稱眼球快速移動(rapid eye movement或 REM)。上述睡眠循環，人類約為90分鐘到2 小時，一天總共約7~8小時的睡眠時間是最健康的。近來研究發現在所有睡眠階段，尤其是深睡階段，人的記憶和學習都會增進。此外，深睡階段也是極度的放鬆，可徹底消除疲勞。再者，近來研究也發現於深睡階段，腦部具有一種複雜而精密的機制，用以清除細胞間的殘骸。

(一)、睡眠有助於學習和記憶

許多研究顯示睡眠可增進學習和記憶，反之，睡眠剝奪(sleep deprivation)則會降低學習能力，但是處在我們一週七天、一天二十四小時的社會，睡眠剝奪現象已成常態，尤其是就學孩童。事實上，由於生理時鐘荷爾蒙循環(Circadian hormone cycle)之故，學校上學時間失之過早，當時腦部尚未正常發揮功能，惟若延後上學時間，則會造成極大不便，因此，孩童在學習之後，打盹或小睡頗為重要，成人亦然。研究顯示10到30分鐘的小睡可以增進靈敏度，惟以10 分鐘的打盹最適當，因為不至於發生全面清醒前的睡眠惰性。其他有關睡眠和學習的最新研究結果如次:

1. 睡眠中，神經元突觸的樹突棘(dendritic spines in synapses)會增加。

2. 對睡眠中的音樂家演唱有助於其學習聲樂。

3. 於做夢階段，程序記憶(procedural memory)會增進，例如騎自行車等無意識習慣。

4. 於其它睡眠階段，外顯記憶(explicit memory)會增進，例如事實和知識，打盹也有相同效果。

5. 睡眠對神經元可塑性(neuroplasticity) 非常重要。神經元可塑性係一極端複雜的過程，於過程中，新的神經元和突觸不斷產生以增進學習和記憶。此外，腦內的微神經膠細胞(microglia cell)每晚則會吃掉許多表現欠佳的突觸，這種在睡眠中進行的刪修效果對避免腦部雜亂(cluttered brain)具關鍵性。

6. 缺乏睡眠會增加錯誤記憶的風險。

人的腦內和日間學習有關的神經元迴路，其上密切連結的突觸於學習時會消耗許多能量(energy)，近來研究顯示，於睡眠中所有突觸都會弱化，並伴同突觸棘(synaptic spines)和AMPA受體(receptor)的減少，以便節省能量。同時，腦內和日間學習有關的迴路在睡眠中尚會不斷受到刺激，於此過程中，腦部會判定學習內容的重要性，凡是不重要的突觸將被刪修，以便清醒後有更多的能量可供保存下來的、較強大的突觸加以利用。研究也顯示，上述過程可能和夜間睡眠進行時腦波逐漸弱化有關，尤以做夢階段最明顯。

(二)、睡眠可以清理腦部

2013年最具戲劇性的發現是睡眠對清理腦部的重要性，這一論說已被臆測良久，但一直無法尋出證據或機制，前年終於發現清理腦部的一個流量系統(system of flow)，由於十分類似淋巴系統(lymphatic system)，因而被命名為膠質淋巴系統(glia-lymphatic or glymphatic system)，其運作如下:腦細胞之間的空間(extra cellular space)充滿來自於動脈血管的鹽液 (salty fluid)，以及從腦部組織進入靜脈血管的腦脊液 (cerebral spinal fluid)，這些液體佔到20%腦細胞之間的空間，其中並含有腦細胞分泌出的各種微小分子(molecules)。在正常情況下，某些分子組合成一母體或基礎(matrix)，以促使神經元和星狀細胞(astrocyte)系統就定位，惟以神經元毒素(neurotoxins)及錯疊的蛋白質(misfolded proteins)也可能被分泌出來並結成一團，在發生神經元退化性病變(例如阿茲海默型及巴金森行失智症)的腦部殺死正常細胞。上述來自動脈的膠質淋巴液和流向靜脈的腦脊液則會清除這些沒有附著住的微小分子，否則，它們將會變成導致失智的斑塊(dementia plaques)。

2013年的研究則發現該等液體流量會被睡眠中的腦波引動，更令人吃驚的，研究發現睡眠中神經元會收縮，促致腦細胞之間的空間擴張60%，此一在睡眠中形成的較大空間可更為強而有力的清除各種危險分子，以避免它們殺死神經元並導致失智。事實上，研究特別顯示出造成阿茲海默症的一種關鍵因子，名為beta 類澱粉蛋白(beta-amyloid)會被移除。綜言之，腦部的神經元於日間因活動而變大，而於睡眠中會縮小以利進行清除工作。

(三)、睡眠和生理時鐘(Circadian Clock)

人體內各種新陳代謝的正常運作都需要睡眠加以配合，不過每一個人理想的睡眠時間長度並不確定，當前主流醫學界認為每天的睡眠時間應有7~8小時，但在班傑明富蘭克林(Benjamin Franklin)的時代，一次睡足8 小時並非當時的習慣。事實上，完成整個睡眠循環(通常延續90分鐘到2 小時)才是最重要的，此一 2小時左右的睡眠時段可以發生在每天的任何時點，就像年長者在白天不斷的間歇性打盹一樣。

總之，每天適量的睡眠對腦部健康的重要性是無庸置疑的。

(待續)

黑柿番茄好收成

每年冬季蔬菜的菜園都會有一個畦塊栽植黑柿番茄，今年也不例外。值得一提的是今冬黑柿番茄收成很不錯，顆粒都頗大，最重的一顆達到391公克(見第一張照片)，有機番茄可以種成這樣，應該把這次栽植經過說出來，好讓有興趣的種菜同好參考比較。

我是在去年九月十四日白露過後五天定植了十二株幼苗(見第二張照片)，幼苗購自一家專門賣菜苗和種子的店舖，每株二元。當然，定植前畦塊已經整理完成，包括翻土、整平、做畦、豎立支架等，由於番茄主幹會傾伏，必須固定於支架，因此事先準備好整體性的支架較為妥當。再者，黑柿番茄成株高達兩公尺，枝葉茂盛，因此植株間要保持適當距離，定植幼苗時就須加注意。

幼苗定植後，平常要適時澆水、施肥、除草，由於是有機栽植，用的是有機肥，購自農會，同時選用磷肥較多者，例如經過全發酵處理的雞糞肥，磷肥主開花結果之故也，大約每隔二十到三十天施肥即可。隨著植株逐漸長大(見第三張照片)，還要適時用繩子把主幹固定在支架，同時摘除長在主幹和支幹接合處的側芽，以免枝葉過於茂盛不利於開花結果，植株底部的老葉也要適時修剪。待結果後，每叢留四到五顆果實，用小三杯塑膠袋(底端切開通氣)及時套住(見第四張照片)，以免被果蠅叮食，只要被叮過，果粒成熟後就會長白色小蛆而腐爛，小三杯塑膠袋價錢便宜而好用，缺點是被套住的番茄有時會受擠壓而變形，以致有些外型不夠圓。當每顆番茄由綠轉紅就可適時採摘，放置兩、三天即可食用(見第五張照片)。

今冬黑柿番茄從去年十一月底採收第一顆後，就一直在陸續採收中，目前每顆植株還有五到六顆碧綠的果粒等待成熟變紅，看來應可採收到這個月底。這次栽植最特別的是果蠅極少，也許和下述事實有關。有一株植株在開始結果不久忽然枯萎，原因不明，由於已經結出兩、三顆果粒，捨不得立刻拔除，同時看到一篇有關植物智能的文章，得悉番茄植株在遭到昆蟲傷害時，會在空氣中發送化學訊號警示其他番茄植株，其他番茄植株接收化學訊號後則會將之轉變成一種有毒化學物質，亦即將一個訊號變成一種武器，於是這株枯萎的植株一直被保留於畦塊，今冬果蠅極少出現是否與此有關，就不得而知了。

植物的智能(下篇)

2015年的最新研究

植物對環境的感知

植物因為固定而無法移動，因此更能察覺周遭環境。植物具有15個不同的光感受器(photoreceptor)以觀察四周環境和光線性質及方向，動物則較少。

植物有短期和長期記憶

植物長期記憶的許多例子包括輕微刺激使植物對即將面臨的嚴厲攻擊有所準備，該等攻擊將無任何警訊即可置植物於死地，因此植物會持續記憶它們的防禦準備。野草對寒冷的記憶會延續長達一年，植物因有防備方能對寒冷有較佳的反應，乾旱也會導致延續性的防備。此外，植物對疾病和施於其身的化學物質之防備可延續數年之久，當攻擊來臨時，這種防備可使植物產生更為強烈的反應，目前的假說認為在記憶過程中可遺傳的基因表達型會發生改變(epigenetic changes)。

短期記憶以捕蠅草最廣為人知，必須在30秒內兩次接觸方閉合，它會以儲存分子(molecules)的方式記憶第一次接觸，當發生第二次接觸時，因分子數量增多而引發閉合反應。至於含羞草的記憶約一個月，當一個泡沫滴落，它會閉合葉片，但若泡沫繼續滴落則不再閉合葉片，因為無虞危險。不過，若是被人手觸及，它們一定閉合葉片。一個月之後，它們依然可以分辨出泡沫滴落(不閉合葉片)和人手觸及(閉合葉片)。

植物能感覺痛苦?

植物察覺周遭環境並用許多不同方式予以反應，甚至有人認為植物會感覺痛苦，乙烯對人和其他動物是有麻醉性的，但植物則會加以製造做為一種調控分子，當它們遭受壓迫如被攻擊、啃食或切割時，就會產生較多的乙烯，再如遇到附近植物被傷害時，也會產生乙烯回應。當果實成熟時，更會產生大量乙烯。

基因機制

當植物被切割或受傷時，它會展開一個複製全部基因的過程，因而得以另一組不同的基因迅速回復。無論光線、雨、土壤性質、昆蟲和草食動物都會使植物產生特定的複製因子(transcription factors)而引發基因轉換。

感知氮

氮的供給會在葉綠粒(chloroplast)中產生穀胺醯胺(glutamine)以儲存氮，爾後再將之提供給不同的管道(passways)，有一種特定的穀胺醯胺濃度感受蛋白質名PII者，存在於從藻類、苔癬到開花植物等所有植物之中，它測量可利用的燃料數量，當穀胺醯胺濃度高時，PII會發出訊號以增加氨基酸(amino acids)。

PII是一個小的迴路用以包裹住自由的穀胺醯胺分子，當穀胺醯胺數量足夠時，它就展開而引發新陳代謝作用。

植物調控和微生物的共生關係

一個新研究顯示豆科植物調控它們和土壤細菌的共生關係，是透過利用細胞分裂素訊號分子從枝芽和葉片傳到根部以控制氮工廠的微生物數量。上傳訊號是縮氨酸，枝芽內的激酶酵素(kinase enzymes)感受到訊號後，會產生對多量根的抑制因子，以便維持適量的根部工廠。

植物預為照顧後代或幼苗

植物會將部分種子保存於莖幹，其餘部分則釋放出來，當螞蟻等種子搜尋者攻擊植物時，種子仍可安全無虞並汲取經驗，一旦萌芽條件改善，隨即釋放種子，而且更為強壯和安全。

植物也會和後代暫時共享根部以確保一個好的開始，一直等到後代的根部足夠強壯為止。雌性蕨類植物會對其它周遭同類植物分泌赤黴素(gibberellin)以改變附近植物成為雄性，進而獲取較好的授粉。

野草發送求救訊號

新割野草的氣味最近幾年來一直被認定為植物表現危難訊號的方式，不過，新研究則謂氣味也是在召喚益蟲前來救援，這種化學訊號吸引黃蜂來進食植物並下蛋於害蟲，例如脂肪酸訊號會產生茉莉酮酸(jasmonic acid)以展開對昆蟲的防衛，同時吸引黃蜂下蛋於毛蟲身上。

以往研究摘要

菟絲子(dodder)被描述成可能是最聰明的植物，它利用味覺、嗅覺、移動和觸覺以操縱其它植物，並劫持和轉移它們的基因。菟絲子可長距離感知其它植物，然後趨向它生長，放置觸鬚以測量它的營養水準，菟絲子這時或者離去或者纏繞植物並使用特定吸管(haustoria)汲取營養物和水分，它也取走大量的分子如DNA、RNA，包括病毒(viruses)，並將該等基因資訊和病毒傳送到其它植物。菟絲子也利用傳訊者RNA追蹤植物的狀況或改變它，這類似於和微生物之間的橫向基因移轉。

以往研究顯示植物憑藉觸覺、視覺、聽覺、嗅覺進行精密的溝通和防衛，植物也展現複雜的解決問題、計畫、溝通，以及對其它植物、微生物和動物的防衛等能力。

數學能力---即使光線和糖數量透過實驗加以改變，植物仍然能夠計算出延續整晚所需精確的糖數量。

記憶---植物展現短期記憶、免疫記憶和跨世代的長期記憶能力。

工程能力---植物能夠對周遭環境進行工程建設以增加存活力，例如堆置較多的土壤和改變高度。

複雜的視覺---一些只能從顯微鏡裡看到的植物(microscopic plants)能看見四種不同顏色並同時傳送，因而使它們具備優勢把自己放在正確位置進行光合作用。

利他行為---蒿屬植物(sagebrush)被鹿、蚱蜢和其牠捕食性動物啃食時，會在空氣中發出化學訊號給同伴啟動防衛。

和蜜蜂進行電的溝通(electric communication)---當蜜蜂停降在花朵上，植物即會改變電的潛能，花朵利用鮮艷顏色、氣味和電力吸引蜜蜂，蜜蜂也是從電的訊號瞭解花朵。

溝通---植物利用根、空氣、聲音或磁力對其他植物發送訊號，植物會對化學物質、接觸、壓力、聲音、重力、光線和磁力等做出反應。例如紅番椒(chili bean)植物會發送聲音或磁力訊號以警示競爭性茴香植物的出現，水果也會發送訊號增加成熟度，真菌以絲線在森林中植物之間長距離發送營養物和資訊，而植物則利用它們警告捕食性動物，必要時也會切斷它們。

植物和微生物之間的連續溝通---植物和微生物、菌類或其它植物不斷的進行溝通以共同建立氮素，除利用化學訊號溝通外，植物也能感知友菌或敵菌，只須依靠接觸單一菌類細胞即可啟動合作或抵制訊號，假如感知極端危險，植物會殺死接觸到的細胞來救命。

防衛---植物能製造複雜的毒素殺死捕食性動物，芥子植物在遭到真菌孢子著陸之前，就會先行計畫產生強力毒素，數量大到甚至對植物本身造成危險。其他發現諸如植物在五分鐘內即可釋放化學物質攻擊捕食性動物，植物會反射蝙蝠訊號引導牠們前來覓食捕食性動物，植物會分泌毒液殺死昆蟲卵或長出瘤以去除卵，植物會分泌化學物質以影響昆蟲行為，有的是驅逐蚜蟲，有的則是吸引黃蜂來吃蚜蟲。番茄在遭到昆蟲傷害時，會在空氣中發送化學訊號警示其他番茄，其他番茄接收化學訊號後則會將之轉變成一種有毒化學物質，亦即將一個訊號變成一種武器。當幼蟲啃食葉片，植物可感知震動而激發防衛性化學物質，這種震動僅移動植物萬分之一英吋而已。

綜言之，有關植物行為的研究完成的愈多，它們非比尋常的能力就愈發受到矚目，植物能夠彙整許多型態的資訊以進行聰明的決策和調整，它們更顯出對年幼者和家庭的關愛、利他行為和驚人的記憶，我們怎可懷疑植物的智能?

(本文譯自.Jon Lieff,M.D.“Searching for the Mind” Plant Intelligence Primer and Update 2015,January 4, 2015.)

植物的智能(上篇)

Jon Lieff博士從事神經精神病學臨床醫療和神經科學研究四十多年，興趣從人腦擴及整個自然界包括動物、植物、微生物等的認知能力(intelligence)，本文譯自 “心靈的探索”(Searching for the Mind)部落格，Jon Lieff博士所撰寫的Plant Intelligence Primer and Update 2015,January 4, 2015，現分成上下篇登載於此，以和種菜同好分享。

前言

自從亞里士多德(Aristotle)以來，許多科學家都把植物視同機器人而非充滿活力的智能生物，達爾文(Darwin)並不贊同這個觀點，因而出版一本有關智能植物移動的書籍，他稱植物的根就是腦。最近愛丁堡大學(University of Edinburgh)榮譽教授安東尼崔瓦沃斯(Anthony Trewavas)彙整當今有關植物智能的資訊，撰寫完成一本名為”植物行為和智能”的傑出著作，本文描述的智能植物行為在該書中有更為詳盡的紀載。

現在我們已經明白植物能夠感知其它植物、微生物和周遭環境，也能夠彙整大量資訊而蓄意改變它們自己、鄰居和附近土地以利於自身和家族。它們不但具有短期記憶甚而經年不忘，而且彼此之間，以及和許多或敵或友的微生物之間能夠進行充分溝通。它們根據所接收和彙整的資訊即可從事複雜的防衛性措施，植物尚能計算氧氣和光線的數量以在必要時進行調整。定義植物智能的一個困難點在於它們行為變動緩慢，如今利用縮時錄影照相技術(time-lapse video photography)，植物行為已可觀察入微。

根是植物的腦嗎?

最近發現有關植物根許多引人注目的行為，使得達爾文認為根是植物的腦此一獨創性想法更具說服力。根帽是植物收集有關知覺資訊及引導根部在土壤或其他環境中移動路線的一種器官，它感知光線、氧氣、營養物、化學物質、酸鹼值、濕度和重力，而位於根帽後方的分生組織(meristem)能夠迅速產生新細胞以使根部生長。其次則是稱為過渡區(the transition zone)的神祕中心，能夠產生強而有力的荷爾蒙(hormone)、生長素(auxin)，並為電子訊號的一個來源，再後則是細胞以各種不同形狀拉長或彎曲的區域。

過渡區能夠產生囊泡運送生長素，讓人聯想起神經遞質(neurotransmitter)的作用，它調節植物的生長和方向，囊泡也如同神經遞質可以重新循環，這個區域也像人腦使用了大量不成比例的能量。質言之，根帽屬感知系統，過渡區似腦，延伸區(elongation zone)則似肌肉以便植物移動。

所有根細胞都能發出電子訊號，經常是透過一條非常巨大的類似神經元軸索之篩管(phloem vessels)進行，這個篩管通道從新芽連結到根端。和腦更相似的還包括植物也會產生血清素(serotonin)、伽馬氨基丁酸(GABA)、褪黑素(melatonin)等神經遞質，影響人體內這些神經遞質的藥物也會影響植物體內該等分子的移動，若封阻血清素和褪黑素的效用，根部系統將變得混亂不堪。

根展現許多智能行為，當遇到岩石或障礙物之前，根時常彎取並圍繞它們生長。此外，植物只在被同類圍繞時才會抑制其根部以讓同類生長，反之反是。

根部結構和聰明的規劃

最近研究觀察到根和新芽之間的溝通以決定植物未來生長所需的氮之數量及精確的根部結構，氮是植物從土壤或微生物工廠獲取的重要限制性營養物，植物必須協調其整個生命週期所需氮之數量，以及維持成長所需建立的特定根部結購，植物利用根和新芽之間的精密溝通以改變根部而取得最大量的氮。

溝通始於根以一縮氨酸 (peptide) 訊號察知植物周邊區域不足的氮並將該資訊傳送到新芽，新芽則以一回傳訊號說明其成長計畫，根接收回傳訊號之後，即可決定在具有較多數量氮的區域建立其他根部結構。

不同環境下許多聰明的根部結構

植物針對特定環境會在地下和空中建立不同的根部結構以吸收水分和營養物並儲存供做未來食物，根部尚可固定和支持植物並傳送諸如細胞分裂素(cytokinin)等訊號以指示植物新芽的生長速度，它們也能和真菌、細菌等菌類建構共生關係以製做氮工廠。

根能察覺光線和重力，朝向富含礦物質和水分的區域生長並遠離乾躁區域，它們也能感知氧、氮、磷、硫磺、鋁、氯化鈉等。

根是相當強而有力的，它們可以使混凝土裂開、路面隆起。它們可以感知重力而使根往下、枝往上生長，只有一些長春藤植物是纏附在建築物上而屬例外。不同的根部結構乃是因應不同的環境和不同的營養物型態，而在創造枝幹型態上，根也顯現聰明的行為。

特定的荷爾蒙和訊號途徑(signal pathways)被用來協調建造根部結構，包括生長素用來萌生和引導某一個根，細胞分裂素用來調節分生組織的分裂和橫向生長，赤黴素(gibberellin)和乙烯(ethylene)則用來做其它的移動。

根具有許多不同的功能，它們在土壤底下、障礙物周邊、牆壁和樹木邊緣、水面上和空氣中建立精密的結構，它們能從土壤或空氣獲取營養物，它們甚至具有吸盤，在化學物質過低時則會形成濃密的細根叢等特殊構造以收集稀有的磷酸鹽，它們也會形成食物或水分的儲藏室。

植物的基本智能特質

目前雖然尚未完全了解根如何控制植物的功能，但已有大量的植物智能行為見諸文件，植物藉著移動、改變形狀、電子和化學訊號等對環境刺激做出反應，它們利用荷爾蒙進行發展、造型，以及因應環境變化，它們也在空氣和土壤中競用資源。

針對艱困的周遭環境，植物會計算、做成本效益決策，進而控制它們所測量出的反應，它們具有記憶、能夠學習，以及了解正面和負面經驗，它們是地域性的，並了解本身和家族與其它族群的相對關係，它們會收集整理複雜資訊並做長距離的溝通。

植物能夠測量時間，協調葉脈和附近細胞的生理時鐘，以及導管和細胞的生理時鐘，導管在夜間發生的基因活動遠較晝間為多，而細胞則相反，同時，導管生理時鐘又控制葉脈生理時鐘。

當前研究發現許多特定訊號以便植物進行決策制定，分述如下:

---植物會對每天不同時段的光線變化包括陰影、晝長、季節、生理時鐘節奏等做出反應，植物也會個別的對紫外線、綠光、藍光和紅光等波長做出反應。

---植物會以許多不同的方式(包括計算特定溫度範圍的天數)對溫度做出反應，並以許多防衛機制因應嚴寒。

---植物會對許多機械性因子包括聲音、風、觸摸、移動、抖動或其他震動等做出反應。

---植物具有精密的機制對水的各種狀況包括太少、太多和鹽分等做出反應。

---植物以各種方式包括促使根往下生長、枝芽往上生長、枝幹彎曲、枝幹重量等對重力做出反應。

---植物能夠決定土壤的許多性質包括根部的障礙物、土表結構，以及土中元素如黏土、沙粒、石頭等。

---植物會對電反應並釋出電子訊號。

---植物可以感知和辨識空氣中化學物質如氧、二氧化碳、一氧化氮、水氣等的差異，它們也會幫助附近的植物和根，以及捕食性動物做出反應。

---植物可以感知和辨識許多化學物質及其性質包括酸性、鹼性、除蟲劑、鈣、重金屬、鉀、硼、氮和磷等。

---植物會對周遭環境和空間做出反應，有時會參與環境的重建工程例如土坡的建立，它們也可以察知附近植物並做出反應。

---植物可以察知它們的親戚並做出不同的反應。

(待續)