Введение в хронобиологию 12. 09. 2016. Лекция 2.

Введение в хронобиологию 12. 09. 2016. Лекция 2. Темы: 1. Плотность биологического времени; 2. Типы Т-процессов: 2. 1. Асимметричные; 2. 2. Симметричные

Временная структура биосистем

Тсубст и БВ. Свойства БВ Общие свойства : • непрерывность и направленность. Специф св-ва биологического (эндогенного) времени : • Латентность • Последовательность (дискретность) • Длительность • Скорость (неравномерность) • Плотность

Н. А. Козырев: Плотность Т – переменный параметр, характеризующий активные св-ва Т «Процессы, в которых идет возрастание энтропии , то есть происходит разупорядочение, увеличивают вокруг себя плотность времени , и, наоборот, процессы, сопровождающиеся понижением энтропии , уменьшают плотность времени вблизи себя» .

Плотность Т д. б. связана с Инф, Е, m • В эволюции рост объема памяти и Einf и Ed не м. б. линейно бесконечным из-за необходимых в этом случае: • роста длительности процессинга Инф, • роста затрат на него (Е inf ) и Е d (опасности перегрева).

О плотности Биол. Времени • 1. «уплотнение/свертка» информации в памяти в виде сенсорных и эффекторных стереотипий, что способствует: • — Селекции информации; • — Выделению «ключевых эпизодов» ; • — Сканирование памяти по ключевым эпизодам; • — регуляции уровня обобщенной энтропии

Рост плотности Т как адаптация : • 1. селекция незначимой информации; • 2. «уплотнение/свертка» информации в виде сенсорных и эффекторных стереотипов, что способствует: — Выделению «ключевых эпизодов» ; — Ускорению обучения и ответной реакции; — Облегчению сканирования памяти по ключевым эпизодам; — регуляции уровня обобщенной энтропии.

• 2. Рост плотности БВ (ПВ) как один из факторов роста объема памяти в эволюции, т. к. : • Это снижает энергетические затраты на процессинг инф, что важно для ускорения запуска ответных реакций на воздействия окр. среды и для повышения адаптивных способностей ; • Обеспечивает ускорение обучения сенсорным и моторным стереотипам; • 4. Дискретность плотности Тэнд при стрессе (ОАС) и различие с Тэкз.

Типы стереотипий: • Сенсорные; • Врожденные (саккады, локомоции) и приобретенные двигательные; • висцеральные стереотипы -сокращения сердца (Кулаев, 2006), паттерны моторики ПЩТ.

2. Типы Т-процессов. 2. 1. Асимметричные. • 2. 1. 1. Направленное время ( «стрела времени» ): • Настоящее время • Прошлое время • Будущее время

Свойства Настоящего времени:

Монофазные Т-процессы • Свойства: • происходят однажды, не повторяются (клетка-ткань, ФС, организм); • При наложении на напр-е время делят его на периоды (ароморфозы в филогенезе, стадии эмбриогенеза и т. д. ), характ- ся изменением параметров жизнедеят-ности, в т. ч. Т-параметров (напр, ЧСС на разных стадиях постнатального онтогенеза); • Опр-ют дискретность Тэнд и перестройки Т-структуры

Тенденции • Монотонное изменение временных параметров Т-процесса в пределах, ограниченных монофазными процессами. • Свойства: «сглаживают» резкие изменения параметров БВ при переходе от одного периода к другому; • Способствуют гомеостатической регуляции Тэнд.

Т. о. , функции асимметричных Т-пр-в направлены на: • Обеспечение таких св-в Тэнд как: • Направленность, • необратимость • дискретность

Симметричные Т-процессы: • 1. Циклы • 2. Ритмы • Характерна повторяемость/тождественность самому себе. Она носит относительный характер, т. к. в разные периоды жизни Т-параметры циклов и ритмов могут изменяться

Свойства циклов • Цикл – комплекс последовательно генерируемых Т-процессов, в котором продукты каждого запускают следующий процесс, а последний запускает Т-процесса начала следующего цикла. • 1. число циклов м опр-ть длительность периода: число циклов ретроэндоцитоза Ig. F-I; эстр цикл; • 2. отн стабильность Т-структуры цикла, его общ длительности, миним Энтр и. Тд = Т-стереотипия.

Ритмы • Синусоидальное изм-е опр Т-параметра, ср значение –мезор, • Наибольшее – акрофаза, • Наименьшее – батифаза. • Период ритма – длительность между двумя сходными точками акро- или батифаз

Свойства ритмов: • 1. структуризирует потоки Е и Инф, • 2. уменьшает разброс ГК, снижает хаос/обобщ Энтр; • 3. способствуют синхронизации Т-процессов и хроноадаптации к внешним «задатчикам» Т и Е.

Типы ритмов жизнедеятельности • Сон-бодрствование • Метаболические • Двигательной активности • Когнитивной деятельности • Иммунорезистентности • Гормональные ритмы • Пищевая активность