登陆注册
19712100000039

第39章 生理之美三

阈值,网络的一个本征,临界点

以人工智能的框架来理解生理,再反过来以生理的知识搭建人工智能,这是一个耦合的过程。如神经系统的模拟,以反射作为基本单位

不同的调节方式是不同颗粒度的层次,是网络的分布的结果:神经,体液(激素也是多层次的调节),自身调节(如同心肌的异长自身调节和肾血流量的稳定)。这是静态的划分,其高维结构是动态的,即有正反馈和负反馈和前馈反馈等等的过程。以上都是网络的选择性表达。网络的本征是稳态,这是一系列的变量的相对关系(静态描述)还有相对关系的相对关系(动态),体现于各个层次:细胞,组织,器官,系统。

网络的分布势必造成一定的势差,而膜的出现奠定生物的生命活动基础。以膜为交换界面,可以模拟为电脑的系统,可以处理输入输出:脂质膜是动态流动的(提供动力),膜两侧不对称(分布的结果),细胞膜上相连的糖链主要发挥细胞间“识别”的作用(匹配运算),膜蛋白有多种不同的功能(模块化的概念处理)-------结构。需要与运动耦合:物质转运和膜的更新(一)被动转运:包括单纯扩散和易化扩散两种形式(二)主动转运,包括原发性主动转运和继发性主动转运。其整体的本征是离子浓度的变化

脂溶性分子和非脂溶性分子的运动性质是一种分布,依靠能量,载体依赖区分。出胞和入胞作用是模式化的本征

膜受体的识别是网络的运算,生物电则是更大范围的本征:周期化的离子泵运动,更本征的是概率对整体的影响和结果表达的分布-----静息电位(本征式的标志)和动作电位(运动形式)

静息电位:膜两侧存在离子浓度差,主要对K+通透(概率),是动态平衡的结构,是其他运动的基础架构(网络的选择性表达)

动作电位:Na+内流所致,可逆的变换,可以接受刺激和输出处理,是逻辑运算的模块,其集合可以产生复杂的网络。对初始刺激敏感(感受器的分布),离子浓度梯度和电化学梯度的对抗性平衡利于变化的扩大(≥阈刺激→细胞部分去极化→Na+少量内流→去极化至阈电位水平→Na+内流与去极化形成正反馈(Na+爆发性内流)→达到Na+平衡电位(膜内为正膜外为负)→形成动作电位上升支)对通道蛋白的处理是关键,浓度差和电位差的耦合

神经末梢兴奋(接头前膜)发生去极化→膜对Ca2+通透性增加(概率的处理)→Ca2+内流→神经末梢释放递质ACh→ACh通过接头间隙扩散到接头后膜(终板膜)并与N型受体结合→终板膜对Na+、K+(以Na+为主)通透性增高→Na+内流→终板电位→总和达阈电位→肌细胞产生动作电位

变化是网络的选择性表达,即路径坍缩。不是组合的组合爆炸性增长

肌肉收缩过程:

肌细胞膜兴奋传导到终池→终池Ca2+释放→肌浆Ca2+浓度增高→Ca2+与肌钙蛋白结合(浓度的倾向性,概率)→原肌凝蛋白变构→肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合→横桥头ATP酶激活分解ATP→横桥扭动→细肌丝向粗肌丝滑行→肌小节缩短

血液是循环的另一个层次,如同膜,是运输和缓冲机制。渗透压维持平衡

上火,本能分泌一定的液体,可以扩散为交感神经的兴奋,神经递质的释放等等的行为

脉搏是一定的搏动形式,可以视为多维度的函数耦合,我们可以分解出一定模式的组合对应一定的网络变化。舌苔的变化也是网络的本征

持续的作用维持一定的紧张度是网络的性质

神经递质和受体是网络的作用,其分布,密度,作用方式,程度等等。人体的不同运动是整体的矩阵,如血压,阻力(血液)就是一个本征

M受体,大多数副交感神经节后纤维,心脏活动抑制,非血管平滑肌收缩,血管平滑肌舒张,腺体分泌增加,瞳孔缩小;n1节后神经,小剂量肌肉收缩;大剂量肌肉麻痹

A1去甲肾上腺素,血管,尿道平滑肌收缩,肠平滑肌松弛,心脏收缩力增加;

β1肾上腺素,正性肌力,传导,频率;β2平滑肌(血管,胃肠道,支气管,尿道)松弛

在接头前膜无Ca2+内流的情况下,ACh有少量自发释放,这是神经紧张性作用的基础,维持一定的紧张度,如同动态平衡

细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,网络的分布,运动的基础

细胞膜糖类多数裸露在膜的外侧,可以作为它们所在细胞或它们所结合的蛋白质的特异性标志。这是一种本征

量子层次的多态性是选择性表达的基础,这使得不同环境的表达是最优化的

不同的细胞连接方式,整体和局部的分别体现于分布。其不同层次的趋势是高维结构,如同平滑肌到血管的细胞分布,同时也有功能的,如入球小动脉到出球小动脉的各种渗透压的变化,这是一种分布,不同分布函数的耦合,这是傅里叶分析:多层次的耦合:离子通道(转运体的离子的分布函数的耦合),不同部位对不同离子的通透性和偏向(如肾小管的不同部位对不同离子的倾向),不同的部位对不同的药物也有不同的影响,转运方式

渗透压提供一定的动力(被动运输和电化学梯度),同时还有主动运输的离子通道的开闭

肾小管各段小管液渗透压和流量变化是变化的函数,如血压是递减的,但还有其他因素可以作用,重要的是本征,即有效滤过压

肾小管部分水Na+尿素

髓袢降支细段易通透不易通透不易通透

髓袢升支细段不易通透易通透中等通透

髓袢升支粗段不易通透NaCl主动重吸收不易通透

远曲小管依赖ADHNa+主动重吸收不易通透

集合管依赖ADHNa+主动重吸收内髓部易通透

不同阶段的不同函数的耦合

CL-在袢升粗段是主动,其余部位是被动;葡萄糖在近端小管(管腔侧:与Na+耦联的继发性主动转运,基底膜:易化扩散),蛋白质在近端小管被完全重吸收;Ca2+70%近端小管,20%袢升粗段,远端小管和集合管9%;K+65-70%在近端小管,25-30%在髓袢;HCO3-80%近端小管:

调节以形成一定的平衡为目的,不同层次的转换

受体和作用形式是网络的概率,通路是本征。各种作用分子的作用机制是网络的,观测值固然重要,我们需要同时注意概率的低于阈值的概率,因为其可以积累,从而在大规模产生涌现

血压是整体的性质,维持一定的血压可以维持生命,这是整体网络的本征:心脏的动力,血管的半径。激素等等的细胞因子,和受体(交感神经的a受体和神经递质等等)

动作电位的离子浓度差—血管的胶体晶体渗透压,这些差可以视为频率的范围,是网络的多层次的作用

改变敏感性即是改变概率;相对比例的改变,如动作电位在Na+环境会降低;动作电位的全或无是量子性质,是局部电位的选择性表达(不是相加而是概率的贝叶斯总和,是矩阵的数学形式);多层次的组合(受体和神经递质,神经细胞的连接方式);感受器是多层次的,可以维持稳态(血容量↓→心肺感受器↓→迷走N→下丘脑↑→释放↑)反馈机制,前后负荷是一种范围边界式的调节,做功是本征(肌肉收缩的速度和幅度)

拥挤的细胞的蛋白质的随机运动最终会收敛,正常一定的分布。这些函数的耦合式组合的前提,使得本征得以涌现

每个阶段都有一定的衍生效应,不同层次可能是矛盾的,这就是概率网络的形成,最终表现的可以观察的特征是本征,即层次的竞争博弈。每个层次都可以视为网络,这种网络的运算是多层次的,我们应考虑迅速的本征寻找,路径收敛和路径积分。找到主要的机制和具体环境选择性表达的层次,分出主次的顺序,如中枢系统对脊髓神经的压制

本质是交换:循环系统的交换气体,泌尿系统交换循环系统的杂质,消化系统交换营养。缓冲对是对立的力量,结果是平衡的达成,反馈是平衡的扩大

发展的可能性是不断分叉的河流,参考分维的形式

神经元和神经胶质细胞是包含的层次关系,神经元的连接形成网络由于1000亿细胞可以形成的巨大网络,其坍缩的路径是多层次的次级网络,宏观的本征则是我们的一定的观测值。连接的形成于神经胶质细胞相关,其内部特定的网络表达的结果影响神经元的发育和分化,决定轴突的生长方向,维持神经元的存活,决定网络的运算,是学习,记忆,思考的基础

多种突触连接形式(轴,树,胞突,物理基础)和运算结果(电位形成,程度,运算的形式)。作用对象①突触前膜:递质、受体②突触间隙:水解酶③突触后膜:受体、离子通道。整体的形式:递质的作用(兴奋或抑制),不同离子通道的通透性(兴奋Na+(主)K+通透性↑去极化;抑制Cl-(主)K+通透性↑超级化)

网络的运算是不同元素(次级网络)的边界耦合导致的信息传递,如同经济社会的整体波动,这是整体稳态的维持

化学突触和电突触的分布式一种耦合:数目,位置,作用方式

连接的方式:轴突,树突,胞体(量子层次);整体层次则是运算的结果:交互抑制,突触后抑制是一定的通路。局部电位和动作电位是运算的模式

神经元的分类说明网络的一定方向性和连接方式,长突起是一定的本征;神经纤维的电生理学特性和纤维的直径和来源是一种分布

神经纤维:双向性,绝缘性,生理完整性(不衰减性、不可融合性),相对不疲劳性;神经元则是神经纤维的高维层次,作为集合,性质不是加和,而是矩阵的网络运算

神经递质的运输,释放,作用和分解或吸收是动态的网络变化

易化作用(突触后电位的总合)突触后神经元的兴奋,使得整体的变化超过阈值。同时有抵抗性变化的存在,如突触后抑制(抑制性神经递质)和整体的交互抑制(同步化)和回返性抑制(反馈调节)使得网络的运动协调一致,维持一定的平衡和稳态

电位是网络的本征,即其是由多可能的离子通道蛋白的开闭的综合作用决定的。神经递质的种类,效应,拮抗剂和激动剂,

神经递质并不直接引起突触后电位,而是通过改变离子通道蛋白的通透性,即概率的改变使得整体倾向于某一状态,当积累超过一定的阈值可以有宏观的效应涌现,如兴奋的动作电位

同类推荐
  • 异界风流天尊

    异界风流天尊

    “这是为什么?师傅,你为什么要骗我?而且一骗就是这么久?亏我还这么相信你。”“夏宇,你听我说,我……”“我不想听你的任何解释,我只在乎结果,那就是你骗了我!”这一刻夏宇再也忍不住了,心中的愤怒了就像是洪水猛兽一样爆发了出来……原本只是跟同学打斗的夏宇,在被对方的一个人给推下了楼的那一瞬间,他以后的命运就被紧紧的攥在了一个人的手中,在这个神魔并立,妖兽横行的世界,他到底该何去何从?是逆来顺受还是自己支配自己的命运呢?小邪唯一官方qq:826266902
  • 诛情之冷傲男神

    诛情之冷傲男神

    一生情,一世泪,与其有情,为何不无情?世人问我为何无情,我问世人情为何物?情是罪,情是恶,情是悔,情是魔。我欲无情,谁能拦我?
  • 神之怒:背叛

    神之怒:背叛

    神历304年,大地之神联合神族督军反叛神族,抢走了神剑沃格特之剑,并自称圣族,天神为了保住神族的领导,只好动用地球上半神的力量,一个少年的生活因此改变
  • 九星凌天

    九星凌天

    天醒时代开始,天寂大陆不再允许凡人随意修行被封印的天才少年元浩,传说中的九星破天者血脉机缘巧合之下解开封印,携带九颗星珠,开启破天之旅若天逆我,我当凌天!
  • 灭世成神

    灭世成神

    一个大学被开除,生活落魄的大学生,意外穿越到异界。初次接触武力,确实被人认为是废物,受百般羞辱,立志强大……真是意外穿越吗?那他为什么会穿越,又是谁安排他穿越?
热门推荐
  • 原始风云

    原始风云

    别离故土心伤悲,流落天涯觅立锥;日月星辰可为证,沧海桑田几轮回。脚踏四海八荒路,身留千山万水情;他日若是天下定,长守故地不远行。
  • 斩风

    斩风

    五百年前,冥界败于仙、人、鬼三界的联合大军之下,并签订了让冥界人口严重雕零的《四界和议》;五百年后,跳进冥河的斩风,带着前世被残杀的仇恨与记忆,走进了冥界。斩风不为别的,只为习得强大的冥武技,好回到人界为自己、也为亲人报仇……他那复仇的烈焰,将宛如死水的冥界烧的沸腾,冥皇惊喜的发现,冥界的翻身之日,也许就掌握在这个冷漠少年的手上了!
  • 蜜宠甜妻:白少,轻轻宠

    蜜宠甜妻:白少,轻轻宠

    “白子枫,给我滚开!老娘,我今天不伺候你。”“好了宝贝,你不要生气了,我们......”“唔!白子枫。”几年后,宝贝别跑了,你跑不了的。“那你肚子里是什么?”“。。。”
  • 把后背给你

    把后背给你

    总有那么一种仇恨,蒙蔽你的双眼,让你癫狂。大仇得报,却又此生无恋。总有那么一种感情就在你必须走过的路上以一种强势的姿态存在着,成为必须。总有那么一个人,你不得不伤害,却陪着他一起痛,一起死。总有那么一个意料之中的结局和美好,叫做,一辈子,在一起。冰山腹黑吃货受呆萌狂霸醋坛攻
  • 奇术傲天

    奇术傲天

    痛失爹娘的凌风偶得奇术论和魔镜珠,他发誓要修炼成能将死人重生的回魂术。回魂术分为炼丹术,练气术,归元术。在修炼炼丹术中,凌风穿越到古月王国,通过修炼奇术论中的武功绝学,打败无数高手,已经修炼武尊段的斗武尊阶段,并且成功夺取了蓝灵石、红灵石和黄灵石。本以为可以直接穿越到虚灵王国,进一步修炼练气术,不料还需一颗圣灵珠,汲取其中灵气才算大功告成。为了寻找圣灵珠,凌风来到天竺王国,就在有圣灵珠有消息之时,不幸的是被水蟒给咬死,所有心血化为乌有。
  • 六仙英侠传

    六仙英侠传

    唐高宗后期,社会虽然安定,但江湖中暗潮涌动。男主角意外结识了女主角,并卷入了一场隐藏很深的阴谋当中。在经历了一段段的生死离别,一场场阴谋诡计,一次次背叛与意外之后,男主角逐渐知道了自己的身世,更明白了自己想要的是什么样的生活。最终背负国仇家恨,与大反派决一高低,还江湖一个太平。
  • 卡牌少女进行曲

    卡牌少女进行曲

    明星少女顾溪原本过着美好而又充实的生活可一天早晨一个不速之客彻底扰乱了她的生活。吸血鬼公主,守护夜晚的王子。被告“附灵师”身份的她会以怎样的态度去面对新生活呢,快加入这场交织着欢笑与泪水的奇幻冒险吧!
  • 心走丢的那天

    心走丢的那天

    火车上那浸沐在夕阳里的若有若无的笑容,扣动着小菲的心弦,仅有的一问一答撞醒了小菲的冬眠的心,缘分起于此,终于何处?
  • 鬼夫出棺:逃婚99世

    鬼夫出棺:逃婚99世

    出差多日的男朋友突然回来,却跟之前判若两人,而我也接到通知,尼泊尔发生泥石流,所有的人无一生还,得罪我的人一个接一个的死去,现场都留下一封相同的神秘信,原来枕边人居然是……
  • 侠盗天团

    侠盗天团

    墨道乾坤千万路,侠盗之路尽仁道。墨青一个绑架,抢劫…………冷血无情的人,却有一颗赤子之心从不做伤天害理,有违仁道之事。他是国际通缉犯,却也是默默捐献的慈善家。富豪称他为黑夜血手,无良盜徒。贫苦之人却说他侠肝义胆,善仁善心。墨青到底是个怎样的人………………《侠盗天团》内心它是个神奇的东西。