保持年輕的真正秘訣——複雜性
「簡單！簡單！簡單！」 亨利·大衛·梭羅在其1854年出版的散文集《瓦爾登湖》（Walden）頌揚了斯巴達式生活的美德，倡導有意義的生活方式即是簡單。 中世紀最偉大的神學家聖托馬斯·阿奎納也宣傳簡單能使人更接近上帝，甚至艾薩克·牛頓相信簡單通向真理。我們常常會被告知，簡單化的過程可以帶來美，可以去除不必要的混亂和壓力，並幫助我們專註於真正重要的事情。
簡單也可以是衰老的信號。年輕的健康與活力取決於許許多多的複雜性。骨骼的堅硬源於錯綜的結締組織支架。精神靈敏度則產生於相互連接的神經元網路。甚至看似簡單的身體機能，如心跳需要依靠一個相互作用的網路以協調代謝控制、信號通路、基因開關和晝夜節律。隨著我們身體的衰老，這些解剖結構和生理過程會逐漸失去複雜性，這一結果將會使它們不再有恢復能力，並最終導致身體虛弱和疾病。
為了理解複雜性的丟失，首先我們必須從科學角度對複雜性進行定義。讓我們來看看魯賓·戈德堡裝置。在這個裝置中，一個動作可以引發另一動作，繼而又產生新的動作，依此類推，線性傳導，最終達到搔人後背或遞紙嘴旁的效果。這種過度設計的巧妙裝置可能看起來複雜，但是其實非常簡單：一個給定的輸入總是產生相同的輸出。簡單使得它的行為容易預測。同時，簡單使得整個系統變得脆弱。因為鏈條中的任一中斷都將會破壞整體的功能。
與此相反，一個複雜的過程涉及多部件及其不同尺度的跨時空相互作用。這些相互作用都是非線性的，因此輸出與輸入不成正比，且更不確定和不可預測。比如，試著想想僅僅抬起你的腳需要消耗些什麼吧。電學的，化學的，和機械的部分必須不間斷地在分子、細胞、器官和系統的水平調整。細胞內的遺傳機制產生蛋白質使肌肉擁有力量；胃腸器官消化代謝糖類提供能量；大腦中的運動中樞策劃和指揮著運動——神經元轉播信息到肌肉纖維並提供給大腦腳的空間位置反饋信息。總的來說，整個過程並不僅僅是它若干部分的組合體。
通過借用混沌理論和非線性動力學以及統計物理學這些數學思想，我們可以量化生物系統的複雜性。這些思想中的其中一個概念就是分形。分形是一個不規則的幾何對象，其形狀遵循一個基本模式：在多測量尺度下，客觀事物存在自相似性。大自然山川河流都是類分形結構，我們的身體組織也是這種模式。醫學研究表明，隨著身體衰老，我們的大腦、骨骼和皮膚中的分形網狀結構逐漸失去複雜性，隨之而來是失去對抗外界衝擊和壓力的能力，可能會導致骨質酥鬆、老年痴獃等疾病。
計算"分形維數"是衡量一個分形結構複雜性的方法之一。分形呈現出一個稱為"冪次律尺度"的屬性：即測量規模越小，該對象的長度越大。源於這種逆向關係的分形維數告訴我們測量對象能填充多大空間。填充的空間越大意味著越複雜。 就像樹的分支結構越複雜，它的維度越多。
另一個常見複雜性的度量，為多尺度熵。這通常適用於過程，比如心率節拍的變異或立位時身體為保持平衡做出的即時姿態改變。多尺度熵計算不同時間的尺度下圖案重複測量的可能性。重複可能性很低的圖案並不很複雜，如白雜訊或隨機性。在單一時間尺度有高重複可能性的圖案，如一個節拍器的正弦波滴答聲，也不複雜。可能在許多不同時間尺度有相似的圖案會具有更多的類分形，因此就更複雜。
越來越多的研究表明，生物複雜性隨著年齡的增長而逐漸消失。同時，各種組織和器官以及相關的通信途徑也逐步發生故障。我們大腦、骨、腎、皮膚組織的類分形網路都會隨著年齡的增長而失去結構的複雜性。這些複雜性丟失將會損壞人們對壓力的適應能力，並可能最終導致疾病或殘疾。例如，當骨組織的微柱稀疏且存在中斷，和發生骨質疏鬆一樣時，骨骼變得脆弱，容易破裂。同樣，大腦中的神經間連接的減少是與增齡性的神經退行性疾病密切相關，如老年痴呆症和帕金森疾病。
生理過程也隨著老化而失去複雜性。例如，心率。 儘管一個人的一生中每分鐘的平均心跳可保持相對穩定，然而在每兩次心跳之間的微小變化隨著年齡的增長變得更加規律。許多研究將這一變化和心臟疾病及死亡率相聯繫：信號越簡單，心律異常、心臟病以及心臟衰竭的可能性則越高。同樣，老年人神經活動產生的電信號也變得更簡單。隨著複雜性的下降，運動中樞和認知功能也隨之下降，包括步態、注意力和記憶力。
好消息是我們或許可以減慢，甚至扭轉一些衰老過程中複雜性的丟失。例如，有氧運動和阻力訓練已表明可以增加心率的複雜性。中國的太極練習結合了身體運動、呼吸技巧和冥想同樣作用於姿勢控制。當你站著不動，你可能會注意到你的身體極其微弱的搖擺，這是你的肌肉在小幅度調整以保持你的平衡。我們可以在力板上記錄這些波動，從而使我們能夠計算複雜性。低複雜度與較差的平衡、較慢的步態以及摔倒的風險相關。但太極似乎提供了一種解決辦法：在最近的一項研究中，我和我的同事發現僅僅通過12周的太極訓練就可以提高包括90歲的老年人重心不穩的複雜性。完成訓練的受試者也增加了步行速度，因此更有可能避免摔傷。
但是現在年輕人往往流連於手機與網路，根本不會抽出時間練太極。而基於智能手機的社交方式又過於簡單和僵化，缺乏眼神、手勢、動作等自然交流方式，玩手機遊戲只能動動手指滑動。反而在VR時代的虛擬世界，用戶不僅可以與其他人使用自然方式進行交流，還可以使用手柄創作美術作品或者創建虛擬對象、參與電子競技體育比賽、玩緊張刺激的音樂遊戲等等，從精神到身體都得到有效放鬆和運動，因此VR不失為提高身心複雜性的一種新方式。
我們還發現，給腳底非常微弱、隨機的振動可以改善姿勢控制的複雜性。但是干預機理尚不清楚。 可能是不能感知的振動產生了微小的噪音以影響感官系統，使得神經受體的輸入信號增大，從而降低刺激閾值。這一現象被稱為隨機共振，可能可以促進神經細胞收集腳的位置以及姿勢信息並作出反應的能力。結果，身體能夠更加複雜，因而更加適應性，。從社會的角度來說保持複雜性還有其他的益處。
研究一致表明，廣泛和多樣的社會網路與更好的健康和表現相關。同那些社交生活少的人相比，社交豐富的人壽命更長、更快樂，而且更有可能痊癒心臟病、中風和其他急性疾病。給日常生活增加點複雜性對我們的生活有深遠的影響：例如，學習新技能或解決心理困惑，可以改善認知功能以及延緩痴呆。
如果你的夢想是退休後到《瓦爾登湖》安靜的湖邊和森林中生活，那麼請記得戴上VR，記住這個新口訣：複雜性，複雜性，複雜性！
原文鏈接：
The Real Secret of Youth Is Complexity - Issue 36: Aging - Nautilus
By LEWIS A. LIPSITZ MAY 26, 2016
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