възнаграждение

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.

Но когато системата за възнаграждение изтласква приема на въглехидрати и мазнини отвъд метаболитните нужди, регулаторните вериги хронично предсказват необходимостта от повишаване на инсулина (Kleinridders et al., 2014).

Инсулиновите рецептори в много тъкани, включително мозъка, се адаптират чрез намаляване на тяхната чувствителност към инсулин ("инсулинова резистентност") и това кара клетките да се нуждаят от повече инсулин, което води до повишена резистентност.

Процесът в крайна сметка води до диабет тип 2, чийто сложен модел на ендокринна сигнализация допринася за хипертония и съдови възпаления, увеличавайки сърдечно-съдовата смъртност.

Неограничената употреба на наркотици (като никотин, алкохол, кокаин, амфетамин и опиати) лесно води до награждаващата верига до пристрастяващ цикъл защото пускат директно допамин или удължават присъствието си в синапсите (Keiflin и Janak, 2015). Няколко вериги в системата за възнаграждение са адаптиране тези лекарства и изискват по-високи дози.

Сега изследователите на пристрастяването признават, че компулсивната консумация на богати храни и повишаващи допамина наркотици споделят едни и същи вериги (Murray et al., 2014) и нараства подозрението, че същото важи и за други натрапчиви поведения (като пристрастяване към хазарта, порнография и пазаруване ).

Хората, които могат да упражняват различните си способности, особено тези, за които имат вроден талант, са по-склонни да получат достатъчно награди по естествен начин и по този начин да избегнат да бъдат уловени в пристрастяващо поведение.

Един въпрос, повдигнат срещу настоящата хипотеза, е, че в края на краищата „пазарът“ е създал богатство, невъобразимо за предишните поколения. Вярно е, че „масите“ вече имат достъп до огромно разнообразие от преработени храни, преработени развлечения и възможности за планирани пътувания. Тези дейности обаче са до голяма степен пасивен.

Освен това, тъй като не се нуждаят от упражнения, креативност или смелост, те не могат да предложат изненади еквивалентни на същите дейности, които са били активно извършвани.

Всеки от 10 000 артикула в съвременен супермаркет може да предложи положителен сигнал за награда, но всъщност тези артикули са предсказуем- вие знаете точно какво ще намерите на определена пътека в супермаркет.

Също така десетте различни марки зехтин например са почти неразличими. По този начин супермаркетът насърчава неограничената консумация именно защото предлага няколко положителни изненади.

Алтернативни хипотези за обяснение на планетарното увеличение на затлъстяването

Някои наблюдатели предполагат, че когато храната е била по-трудна за получаване, ние сме били най-вече гладен, така че най-добрата стратегия за оцеляване би била да атакувате, когато е възможно, и да съхранявате мазнини чрез метаболитни пътища, програмирани от „пестеливи гени“.

Съвременните фуражи (ловци-събирачи) в по-голямата си част не са гладни. По-скоро те използват математически оптимални хранителни стратегии, за да отговорят на своите хранителни нужди с относително малко часове седмично, оставяйки значително свободно време за свещени практики. С други думи, фуражните храни получават надеждно достатъчно храна, за да подкрепят своите културни дейности (Kelly, 2014).

Храненето се регулира щателно от безброй сигнали от червата, черния дроб, мускулите, мазнините, костите и мозъка (Garfield et al., 2015). Невронните вериги включват различни механизми за „натискане и придърпване“, които отслабват желанието за ядене, когато наближава ситостта и възстановяват стремежа към търсене, дори когато храната е намалена.

Следователно животните в дивата природа, включително Homo sapiens, не са склонни да преяждат или да се хранят прекомерно. Те намират само други дейности.

Не забравяйте, че в природата нахранването носи риск да бъдете подхранено. Където животните дебелеят, това е в зоологическата градина и там сякаш сме се поставили.

Хипотезата за „пестелив ген“ е била рухна до голяма степен. Сега, с изключение на регионите с периодичен глад и война, по същество всички човешки популации на планетата, независимо от техния генотип, бързо отлагат мазнини (GBD 2015 Obesity Collaborators et al., 2017).

Освен това ларвите на плодовите мухи се хранят на диета с високо съдържание на въглехидрати те също развиват хипергликемия, инсулинова резистентност, диабет тип 2 и високи плазмени нива на триглицериди и свободни мастни киселини (Musselman et al., 2011). По този начин човешките механизми на метаболитна регулация очевидно са наследени от нашия споделен градски предшественик, което предполага, че всички животни са уязвими към затлъстяване.

Когато разнообразието от награди е ограничено от социално-икономически неравенства, включително лошо образование и неприлични „работни места“, храната все още е налице, винаги на разположение. Това може да обясни защо затлъстяването е по-високо в страните с най-голямо неравенство в доходите, тъй като САЩ буквално заемат най-високите награди по този въпрос (Wilkinson and Pickett, 2010). А в САЩ затлъстяването е най-високо в най-неравностойните щати и най-високо сред най-слабо образованите (Ogden, 2010).

Какво ниво да се лекува?

Традиционният медицински модел разглежда патологията като биохимична дисрегулация и действа съответно чрез разработване на терапии, насочени към лекарства, за лечение на биохимични вериги.

Въпреки че в някои случаи, като например, когато дадена молекула явно липсва (както при диабет тип 1), това разсъждение има смисъл и успява; в неизвестни сложни схеми тази логика не е толкова привлекателна.

  • При хипертония се лекува механизъм от най-ниско ниво, като се лекува с диуретици за намаляване на обема на кръвта.
  • Мозъкът, усещайки нуждата от повишено налягане, компенсира чрез намаляване на резервоара.
  • За да се предотврати това, се добавя калциев антагонист, който отпуска стените на гладките мускули на съдовете и мозъкът настоява за увеличаване на налягането чрез увеличаване на сърдечния обем.
  • Това се предотвратява с добавянето на бета-блокер, който антагонизира последния наличен път на повишаване на налягането, въпреки че, за съжаление, това не позволява на пациента да се упражнява, ключова дейност за цялостното здраве на пациента.

Авторът смята, че не съществува „вълшебна таблетка“, която да позволява да се излекува глобалната епидемия, причинена от неограниченото потребление и нейната най-дълбока причина, липсата на разнообразие от награди, и че обещаваща стратегия ще бъде разширяване на възможностите за удовлетворение и спасяване системата за възнаграждение на този патологичен режим.

Произходът на високото кръвно налягане. Мозъкът предсказва какво кръвно налягане ще е необходимо и след това разчита на множество механизми, за да регулира кръвното налягане съответно. Тези механизми, които работят в различни времеви мащаби, са изградени от взаимосвързана мрежа, която използва кабелни сигнали (изпратени през невроните), безжични сигнали (предадени от хормони) и мотивирани поведения, като повишен апетит за сол. Отново неограничената индивидуална консумация може да доведе до високо кръвно налягане.

Заключения

Повторно разнообразете дейности, които могат да предложат неочаквани награди

Точно както отделните клетки са проектирани да работят точно над топлинния шум, отделните хора са проектирани да работят точно над теченията на безбройните им нужди. Това означава, че ние постоянно се опитваме да останем над вълните. Обаче, поне за мен, ядрото на Homo sapiens (изключителна индивидуалност, съчетана с изключителна социалност) предлага някои принципи за лечение.

Първо, признаваме индивидуалното групиране на умения и дефицити като централно място в нашия дизайн. Дефицитът не е prima facie „разстройство“; това може просто да бъде празнина, която трябва да се запълни от съсед, чиято собствена празнина от своя страна може да бъде запълнена от някой друг. Трябва да разработим конструктивни ниши за хора с различни групи.

Като начало трябва да спрем да ограничаваме всички деца в една и съща класна стая и да лекуваме тези, които са слабо поносими с амфетамини. Вместо това трябва да идентифицираме специалните дарове, дарявани на всяко дете, и да подкрепим ранните им практики. Ресурсите, необходими за постигането на това, сега се губят, тъй като по-късно се изразходват за затваряне на безцелни, гневни и наркомани млади хора.

Второ, да признаят, че фармакологията не може да бъде основният път към здравето. Мозъкът регулира тялото от плейстоцена и системите са твърде сложни, за да се обработват предимно с хапчета под формата на молекулярни "магически куршуми".

Трето, Повторно разнообразете дейности, които могат да предложат неочаквани награди. Голяма част от публичния дискурс се отнася до необходимостта от повече работни места. Но неумолимата тенденция към автоматизация ще намали количеството и качеството на работните места. Масите на хората ще трябва да направят нещо интересно, освен да консумират неща и да пътуват от едно място на друго, като си правят „селфита“. Ще трябва по някакъв начин да обърнем тенденцията, която Адам Смит идентифицира през 1776 г., към загуба на нашите умения и бдителност за опростяване на работата.

Спалня, поднови и повторно разнообрази свещени практики от които Хомо. sapiens зависи като вид за облекчаване на напрежението, причинено от вродената ни странност. Това включваше музика, изкуство, танци, литература и монументални конструкции, в които участваха голям брой хора в продължение на десетилетия.

Разбира се, ние вече сме богати на продуктите на свещената практика, можем да се наслаждаваме на концерт, пиеса, музей или роман за около час. Но това са художниците, които практикуват своите свещени умения в продължение на години и десетилетия, които ежедневно се възползват от малките и непредвидени ползи от подобряването на умението. Викарна дейност не може да замести индивидуалния ангажимент.

SIIC - иберо-американско общество за научна информация