第七十九章神经系统的网络美  学医路漫漫

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活)而不是消化等等系统的继续工作。这种机制其实体现于多层次,即局部最优是我们根据有限信息做出判断的常用方法,这对于我们的短期生存有着极大的帮助,而且可能对长期生存也起到一定的积极作用(局部最优有比较大的概率比较整体最优),所以动物世界的生物每天只考虑度过今天,就足够繁衍下去。因此,交感神经系统能够做到短期的局部资源配置,这是一种局部最优。当然不能长久,这是博弈达成的均衡。

结构层次:1交感神经系统:应激,起源于脊髓胸腰段,对器官的功能进行快速的调节,神经节形成及在脊髓两侧,节前纤维(乙-酰胆碱)比节后纤维(去甲肾上腺素)短,范围作用广泛,神经递质

2副交感神经系统:缓和,颅骶骨段,神经节形成及靠近效应器,节前纤维(乙-酰胆碱)比节后纤维(乙-酰胆碱)长,作用范围比较局限

神经递质和激素的分布和作用部位及效应的分布也是一种博弈竞争的结果。因为神经递质产生的效果可能与激素的影响相同或者相反,而且这是不确定的,是基于特定部位的受体的分布所作出的选择性变化。而且激素内部也存在一定的竞争博弈协调等等效应,从而调节我们的各种生理周期如睡眠等等。其中神经递质和激素的耦合在于去甲肾上腺素,这种物质由神经细胞分泌和肾上腺分泌可以在不同的部位产生不同的效应。

而神经系统的美很大程度体现在各种神经递质和激素的作用的竞争博弈和最终达成的均衡是选择性变化的。我们需要以高维的视角来理解,不然就会出现很多看似矛盾的现象:相同的物质可以产生不同的效应甚至相反的效应,不同的物质可以产生相同的效应。这与特定的物质和特定的受体结合相关,即这种相互作用的关系是我们理解的高维关系。最清晰的例子是不同部位的血管的a受体和β受体分布,其选择性激活最终产生的效应的选择性表达就是我们宏观层次观测到的效应。如应激情况下骨骼肌的血管舒张。而这些效应是可以由神经递质和激素的共同作用得出的,即其具体的效应是神经递质和激素的竞争博弈达成的均衡。这是机体的多层次博弈使得我们能够维持机体的内稳态,毕竟多机制可以作为保险,这也是网络的分化分布。其竞争博弈形成的均衡可以在宏观的层次表现出拮抗和协同的效果。神经递质和激素的作用对比与交感神经系统和副交感神经系统的作用对比具有一定的相似性。

交感神经系统通过同时激活和抑制相同的系统来发挥作用,这是一种选择性表达,与机体利用交感神经系统的机制来规避危险和对寿命产生影响是一致的。这种竞争博弈能够形成的具体路径是我们为之倾倒的神经之美。具体一个例子是应激状态下,全身血管是有选择地收缩(胃肠道,多a受体)扩张(骨骼肌,多β受体)的,这又与特定部位的受体分布模式相关,a受体激活(与去甲肾上腺素或者肾上腺素结合)收缩血管,β受体激活(与去甲肾上腺素或者肾上腺素结合)舒张血管。

我们机体内部存在的多层次的竞争使得我们最终能够保持良好的生活内环境,这是通过底层的各种可能矛盾的机制最终在高维层次体现的是比较稳定的不动点/纳什均衡。这种作用的叠加可以参考傅里叶级数,其具体的表达模式具有的意义是一种模式涌现,即各个层次的选择性表达,从而反过来在宏观层次表现出良好的适应能力。

然后来到比较宏观的竞争博弈的对象,副交感神经系统。其是在神经系统这个层次与交感神经系统形成的耦合对。如心脏跳动同时受交感神经系统(加快心率)和副交感神经系统(降低心率)的调节,其最终维持的心率就是竞争博弈形成的均衡,从而能够对当前的环境有最大的适应度,平静状态维持比较低的水平,紧张情况能够加快心率从而提供激烈运动的营养支持。我们认为这种均衡形成的序列就是机体网络内部形成的最佳适应度函数,这与退火异曲同工。而且我们的机体的很多功能都需要在一定的平衡状态才能进行,如内环境的稳态,还有其他层次的平衡。这种选择性表达的序列使得我们能够进行高级的功能,如****,因为我们需要大脑环境的平静和身体的特殊部位的激动,这是交感神经系统和副交感神经系统耦合表达的结果,可以视为马尔科夫序列的概率性表达为各种状态。看似矛盾,其实是一种高维的视角在现实的体现。在结构层次交感神经系统和副交感神经系统的耦合体现于分布,神经递质的种类,激动的效应等等最终使得功能层次的均衡达成成为可能。

我认为神经冲动是普遍存在的,具体的事件发生只是激活神经产生比较明显的效应即超过阈值激发的电效应,而具体的神经细胞的结构维持可能就需要低于阈值的神经冲动来保证。因此具体的神经冲动的发生是一种模式的涌现,如同冰山一角,可以理解为各种配置使得机器正常工作。其中一种重要的例子是迷走神经,其能够传递周围神经系统的感觉信息到大脑,并且能够将大脑的的传出信息在与其相连的器官表达。

在这个基础上,我们理解反射弧的信息流动需要神经递质的释放和分解,还有电信号的传递。

也可以视为是网络的分布和分化,交感神经系统和副交感神经系统可以


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