자연 실체의 진화에서 열 번째 수준

" 나무, 꽃, 버섯과 버섯, 동물 생활의 탁월한 풍부함, 물, 공기, 인간을 포함한 육지에서 생존하고 성장하고 재생산하는 모든 알려진 생물 존재는 보이지 않는 박테리아와 원생 생물의 엄청나게 다양한 세계와 함께 공통의 조상 형태에서 물려받은 의심의 여지없이 모든 메커니즘을 유지하고 전파합니다. 계시는 경외심을 불러 일으킨다. 이해할 수없는 인간의 열렬한 충동이 우리 시대에 우리 삶의 비밀을 드러냈다는 것을 깨달았습니다. "

 

Christian De Duve, 진화하는 삶 .

지구상의 생명체의 기원과 진화는 가속화되고 계층 적으로 복잡한 명령의 출현에 관해서 기술되었다 (Pettersson, 1996). 지구상의 삶에 대한 이야기와 인간의 생물학적, 문화적 진화에 대한 비교적 짧은 역사는 우리의 수명 개발의 모든 측면을 이해하는 데 중대한 영향을 미칩니다.

특히, 살아있는 모든 것은 하나 이상의 세포로 이루어져 있으며, 모든 살아있는 세포는 약 35 억 년 전 우리 행성에 살았던 세포에서 진화되었습니다 (De Duve, 2002). 페터슨 (Pettersson, 1996)은 자연적 실재물의 9 가지 통합 수준, 즉 물리적 범위 (즉, 기본 입자, 원자, 분자) 3 가지, 생물학적 범위의 3 가지 (중간 개체, 보통 세포, 다세포 생물), 사회적 범위에서 3 개 (즉, 한 모성, 한 모계 사회, 주권 국가의 사회)에 속한다. 아래 수준에서 한 통합 수준의 시간적 출현을 추적하고 대량 산정을 사용하여 혁신 주체의 양적 배증 시간을 추적 한 Pettersson은 다음과 같이 결론을 맺었습니다.

  • 진화가 가속화되고 있습니다. 특히,보다 높은 통합 수준의 개체가 생물학적 또는 사회적 수준에서 출현하기 이전의 기간은 일반적으로 시간의 경과에 따라 감소했다.
  • 다음의 문화 기능은 또한 사람에 의해 사용 된 다른 재료의 수, 특수 예술과 기술이 관련된 직업의 수, 기계적 수단에 의한 최대 수송 속도, 사람이 만든 물건의 복잡성 및 기술과 지식의 정도와 같은 가속 된 변화를 보여준다 통신 속도와 다양성, 죽이는 기능, 데이터 처리 기능 등이 포함됩니다.

문화적 진화에서 우리가 지금 관찰하고있는 가속화는이 문화적 진화가 암시하는 복잡성의 가속화를 관리 할 수 ​​있다고 가정 할 때 종으로서의 적응력을 더욱 촉진 할 수 있습니다. 지구상의 모든 삶의 영역에서 복잡성을 관리 할 수있는 정도는 우리의 미래 성공에 결정적인 요소입니다. 아래에서 저는 수명의 발달과 노령화에 대해 이야기하고 생물학적 마커를 연구 한 최근 연구에 대해 이야기하고자합니다.

지구상의 인간의 삶에 대한 이야기는 복잡성을 가속화 할뿐만 아니라 인구 증가와 노화를 이야기합니다. 네안데르탈 인이 약 10 만년 전 (2002 년 메이어 (Mayr)의 호모 사피엔스 (Homo sapiens) 의 인구 파에 의해 범람 한 이래로), 전세계 인류의 인구는 성장하고 노화되고 오래 살았다. 19 세기로 접어 들면서 세계 인구는 약 10 억 명이었습니다. 1900 년까지 17 억 인구가 지구에 살았습니다. 2000 년까지 인류의 인구는 60 억을 초과했습니다. 2050 년까지 90 억 인구가 148,939,100 km²의 땅을 차지할 것으로 예상됩니다. 여기서 그들은 생존하고, 적응하고, 번영하기 위해 협력하고 경쟁 할 것입니다. 인간은 사회 기반 시설과 문화의 발전 (위생 및 생활 여건 개선, 의학 지식 및 시설 개선, 가족, 사회, 경제 및 정치 조직의 변화)으로 인해 전례없는 인구 증가를 경험했습니다 (Moore, 1993) .

단세포 및 다세포 생명체에 대한 연구는 생명체가 영양, 성장, 배설, 그 부분의 대량 이동 및 번식 등을 통해 에너지를 유지하는 데 사용되는 시스템 인 섬세한 에너지 시스템으로 작동한다는 것을 알려줍니다 (Sherrington , 1955). 모든 생명체 안에서 끊임없이 일어나는 모든 종류의 건설 작업 – 생명 활동이 지속될 수있는 에너지가 얻어 져야합니다 – 시스템 내에서 지속적이고 가변적 인 부식 정도를 상쇄시키는 작업. 시간에 따른 에너지의 이득과 손실 사이의 균형은 동적 평형 으로 기술 될 수있다 (Bertalanffy, 1968). 생활 시스템은 외부 에너지 형태를 이용하여 삶을 지원합니다. 에너지를 모으고 그것을 유지하는 방식으로 사용함으로써, 살아있는 시스템은 변화하는 환경에서 적응에 필요한 기능적 관계의 패턴에 필수적인 안정성과 일관성을 얻을 수 있습니다. 즉, 시스템은 지속적으로 잘 유지하는 데 도움이되는 다양한 시스템 목표를 지속적으로 추구 할 수 있습니다. 이러한 의미에서, 살아있는 시스템은 자기 조직적이고, 자기 통제적이고, 동적으로 안정한 시스템 으로 묘사 될 수있다 (Bertalanffy, 1968; Kauffman, 1993).

시스템 목표를 추구하는 맥락에서,인지 적 복잡성은 삶의 여러 측면에 적응할 수 없다. 호모 사피엔스 의 광범위한 진화론 적 역학,인지 복잡성, 유동 지능, 처리 속도 및 집행 통제의 일부로서 유아기부터 성인기까지 증가하고 노년기에는 감소하는 규범적인 패턴을 보여준다 (Fischer, 2006; Hogan, 2004). 주목할 만하게 치매와 같은 연령 관련 질환은인지 기능의 감소를 동반한다 (Anderson and Craik, 2000; Grady and Craik, 2000; Hogan, 2004; Hogan et al., 2003). 일부 연구자들은이 감소가 설명 될 수 있다고 주장했다 (Goldberger et al., 2002; Kaplan et al., 1991; Lipsitz, 2002). 연구자들은 수명 발달의 궤도를 더 잘 이해하기 위해 잠재적 인 생물학적 마커를 식별하는 데 관심을 갖고 있으며 최근에는 EEG 엔트로피 측정법을 생물학적 복잡성의 후보 마커로 간주했습니다.

EEG는 두피의 특정 지점에 전극을 두는 것을 포함하는 두 이미징 방법입니다. 이 전극은 뇌의 여러 부위에 걸쳐 전기적 활동을 측정 할 수있게합니다. EEG 신호의 엔트로피는 이러한 신호의 불규칙성 또는 예측 불가능 성의 지표입니다. 더 복잡하거나 예측할 수없는 생체 신호는 더 건강하고 탄력적이며 다양한 시스템 목표를 추구 할 수있는 전반적인 역량을 갖춘보다 적응력 있고 유연한 생물학적 시스템임을 시사한다 (Goldberger et al., 2002; Kaplan et. al., 1991; Lipsitz, 2002).

우리는 젊은 성인, 노인, 나이가 들고 교육을받은 동등한 피험자보다 1 SD 낮게 수행 한인지 기능이 저하 된 성인의 뇌파 엔트로피를 측정 한 연구를 수행했습니다 (Hogan et al., 2012). 눈을 감았을 때 (5 분), 눈을 뜨고 (5 분), 컴퓨터 화면에 단어 목록을 학습 한 후, 나중에 메모리 인식 테스트를하는 동안 네 명의 실험 조건에서 각 사람의 전기 생리 학적 엔트로피를 측정했습니다. 엔트로피 메트릭스는 6 개의 다른 피질 영역 (전두엽, 전두엽, 측두엽, 측두엽, 정수리 좌측 및 정수리 (parietal right))에 걸쳐 계산되었습니다.

연구 결과 엔트로피 지수가 정보 처리 요구의 증가에 민감하다는 아이디어와 일치하는 눈에서 닫힌 눈에서 엔트로피가 눈에 띄게 증가한 것으로 나타났습니다. 나이가 들었던 성인이 나이가 들면서 엔트로피가 전두엽에 비해 더 낮게 나타나는 경향도 있었는데,이 차이는 실험의 인코딩 단계에서 왼쪽 반구에서 가장 컸다. 또한 청년은 반구 비대칭, 더 정확하게는 측두엽의 왼쪽 반구에 비해 오른쪽 엔트로피가 높았고 두정엽의 오른쪽 반구에 비해 왼쪽 엔트로피가 높았다. 나이가 많은 대조군은 젊은 성인과 같은 방향으로 측두엽의 양쪽 반구 사이에 경계선 차이를 보였으며, 다시 엔트로피 측정에서 반구 비대칭 패턴을 제안했습니다. 그러나 나이가 든인지 기능이 감소 된 성인은 좌뇌와 우뇌의 엔트로피간에 유의 한 차이가 없음을 보여주었습니다. 우리의 연구 결과는 노년기의인지 능력 저하가 핵심 뇌 영역에서 엔트로피의 낮은 수준과 관련이있는 것이 아니라 오히려 뇌 전체에서 엔트로피 상태의 수준과 차별화 된 범위의 결합이라는 것을 제안합니다 (O'Hora et al., 2013 참조). ).

나이와 질병과 관련된인지 기능 저하 및 관련 기능의 상실을 설명하는 데 도움이되는 메커니즘을 이해하는 것이 중요합니다. 우리는 엔트로피 측정을 통해 연령 및 질병 관련인지 기능 저하의 특성에 대한 독특한 시각을 얻을 수 있다고 믿습니다. 생물학적 복잡성과 우리의 적응 성공 및 수명 사이의 다이내믹 한 관계를 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다. 복잡성을 촉진하고 유지하며 노화 및 질병 관련인지 쇠퇴를 예방하는 요인을 이해하는 것은 향후 연구에서 중요한 초점이 될 것입니다.

우리 모두를위한 더 큰 문제는 문화 진화에서 우리가 지금 관찰하는 가속화가 우리의 글로벌 적응 성공과 성장하는 노인 인구의 지속적인 건강과 복지를 촉진 할 수 있는지 여부입니다. 우리의 희망은 2050 년까지 인구 148 억 9 천 9 백 1 만 1 천 2 백 킬로미터에 90 억 인구가 거주 할뿐 아니라 사람들이 더 오래 살고 행복하고 건강한 삶을 누릴 수있는 글로벌 커뮤니티, 즉 사람들이 서로를 더 많이 지원하고 일하는 공동체 우리의 지속적인 생존, 적응 및 번성을 촉진하기 위해 협력 적으로 인간이 사회 기반 시설 및 문화 발전의 결과로 전례없는 성장을 경험했지만, 문화 발전의 다음 단계는 반드시 우리의 수명 개발 및 건강 및 복지에 대한보다 더 균형 잡힌 투자를 포함해야합니다. 성인 인구 증가. 아마도 Pettersson이 정의한 9 개가 넘는 자연적 개체의 10 번째 통합 수준이있을 것입니다. 10 레벨이 어떻게 보일 것이라고 생각하니?

Michael Hogan (트위터)과 Nicola Hohensee (트위터).

참고 문헌

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