HBP, затлъстяване, диабет и система за възнаграждение - Статии - IntraMed
Въведение
В момента Homo sapiens е изправен пред множество трудности. Сред тях увеличаването, дори при популации с крайна бедност, на затлъстяване и диабет тип 2 и хипертония, в допълнение към нарастването на пристрастяването към опиоиди.
Докато медицинските науки напредват, има значителни разходи за лечение на нарастващ брой болни. Въпреки че изглежда, че тези проблеми са отделни, тази статия предполага, че тези трудности произтичат от конфликта между това как се е развил и как живеем в момента.
Природата благоприятства организмите, които ефективно събират и използват енергия, но през последните 250 години ресурсите надвишават биологичните нужди.
Изследователите споменават, че изчислителният капацитет (или превъзходната интелигентност) на хомо сапиенс е бил ограничен през всеки период от енергия и те се опитват да идентифицират ключовите адаптации на тези ограничения.
Клетъчен произход на изчислителните способности на човека
Човешкият изчислителен капацитет е започнал преди около 4 милиарда години с прокариотни клетки с ДНК, която е кодирала информация за образуването на протеини, които катализират различни реакции. Поради тази причина клетката по същество е аналогов компютър, в който информацията се обработва от химически сигнали.
Прокариотните клетки постигат тези функции с много ниски енергийни разходи, на долната граница на физическите закони. Въпреки че тези клетки са малки, едва микрометри, с малки геноми, които, изискващи адаптация към нови условия, трябваше да се отърват от своите несъществени гени.
Едно събитие, инвазията от бактерия, генерира ключова промяна. Гостоприемникът, предавайки по-голямата част от своя геном на гостоприемника, се превръща в постоянен обитател, задължителен органел: митохондриите, които позволяват на тези клетки (еукариоти) да представят обем 10 000 пъти по-голям и диаметър 100 пъти по-голям.
Ограниченията на едноклетъчните организми, сред които трудността за химическа сигнализация поради увеличаването на техния обем, електрическата сигнализация, ограничена до един канал и ограничението в съвместното съществуване на протеини, между другото, бяха разрешени чрез организирането им в многоклетъчни организми.
Разширени многоклетъчни ресурси и изчислителен капацитет
Многоклетъчността решава ограничението в протеиновото разнообразие, позволявайки специализация според функцията (мускулни клетки, чернодробни клетки, наред с други). Тази специализация във функциите позволи разширяване на схемите за обработка на информация.
Един от ключовите проекти беше предвиждащата регулация.
Вътрешните сензори събират информация, като хранителни нива, осмоларност, наред с други, докато външните сензори получават информация от околната среда, като температура, pH, светлина, опасност по отношение на хищниците, наред с други. След това тази информация се обработва на мозъчно ниво, при което се приоритизира нуждата, установява се ефективен обмен и се разглеждат рисковете срещу ползите.
След това се прогнозира посоченото поведение, с цялата метаболитна и физиологична информация, която да го подкрепя.
The прогнозна регулация или алостаза, минимизира честотата и размера на грешката, което я прави по-ефективна от хомеостазата, която за разлика от предишната, изчаква грешката и след това коригира за отрицателна обратна връзка.
За да окупира света, хомо сапиенс се нуждаеше от голям и ефективен мозък
Докато шимпанзетата събират видима храна, хората откриват грудки и тяхната висока хранителна стойност във въглехидратите под земята.
Това беше една от причините хората да събират и обработват 5 пъти повече калории от шимпанзетата, отговаряйки на изискванията за 3 пъти по-голям мозък, който постепенно узрява. Този учебен процес на събиране и лов обаче изисква поне 20 години.
Този разширяващ се мозък следва редица принципи, базирани на ефективността, включително: специализация (например, зрителната кора има начини да различава цвета, движението, лицата, наред с други), изразяването на необходимите вериги (в полза на спестяването на пространство и енергия) и разделянето на невронни вериги.
В допълнение, мозъкът на H. sapiens е разделен на около 180 различни области, сред които специализирани в обработката и двигателния контрол, други за разпознаване на лица, наред с други. Тези области имат значителна пластичност.
Разширяване на изчислителния капацитет на общността
Въпреки че капацитетът на индивида е ограничен от пространството и енергията, човешкият вид може да разшири изчислителния си капацитет, като действа в група, със специализирани хора за различни дейности.
Общност от експерти може да спечели състезание срещу група без специалности, но също така може да породи дълбок стрес и междуличностни конфликти. Поради тази причина трябва да има капацитет за освобождаване на напрежението и сплотеността, като секс, музика, танци или церемонии по раждане, брак и др.
Принципът на използване на схеми с по-високи енергийни разходи, само когато е необходимо, генерира инвестиция в разработване на схеми за производство и обработка на музика и изкуство, което би предположило значението му в нашия дизайн.
Какво ни доведе до сегашните трудности?
Патентоването на първата машина, която използва огън за извършване на механична работа от Уат през 1769 г., е най-значимото развитие след митохондриите. Това откритие отчуждава мъже, жени и деца от предизвикателни селски задачи и ги кара да работят 12 или повече часа на ден в мина или на машини.
Тези прости, бързо научени задачи дискредитират наградите от дълго владеене, по същия начин, по който натискът на графиците и изолацията дискредитират съвместната работа и одобрението на общността, наред с други. Тогава изглежда, че като контролираме природата, намаляваме наградите.
Според изчислителните теории, когато изобилието, комфортът и изолацията намаляват източниците на положителна изненада, които подсилват примитивните допаминови вериги, системата търси подсилване от засилване. Тогава източникът на положителна изненада става „повече“.
Прогнозна регулация в режим на изненадващо намаляване
Неограниченото социално потребление на произведени продукти се обяснява с теориите, че икономиката трябва да „расте или да умре“.
Но за система, задвижвана от необходимостта от ескалация, е по-вероятно да „порасне и умре“, тъй като неограниченото потребление води до различни, взаимно подсилващи се патологии. В планетарен мащаб увеличението на въглероден двуокис увеличава атмосферната температура, която топи морския лед. Това увеличава поглъщането на слънчевата радиация, причината за повишено затопляне, което топи вечната замръзналост, отделяйки изолирани парникови газове и т.н. Последващите патологии на околната среда са безброй и познати (Kolbert, 2015).
По същия начин, неограничената индивидуална консумация на богати храни причинява неправилна работа на метаболитните вериги. Обикновено мозъкът предсказва нивото на глюкоза, необходима за хранене, например игра на тенис и задава съответното ниво чрез модулиране на секрецията на инсулин и много други хормони.