年代隐生，简单，简单！“Henry David Thoreau劝告他的1854年的回忆录沃尔登在信中，他赞扬了“斯巴达式”生活的优点。圣托马斯阿奎那宣扬简单能让人更接近上帝。艾萨克·牛顿相信它通向真理。简化的过程，我们被告知，可以照亮美，去除不必要的杂乱和压力，并帮助我们专注于真正重要的东西。
这也可能是衰老的迹象。年轻的健康和活力在许多方面取决于复杂性。骨骼的强度来自于复杂的结缔组织支架。精神敏锐度来自于相互连接的神经元网络。甚至像心跳这样看似简单的身体功能也依赖于代谢控制、信号通路、基因开关和昼夜节律的相互作用网络。随着我们身体的衰老，这些解剖结构和生理过程失去了复杂性，使它们的弹性降低，最终导致虚弱和疾病。
要了解这种损失，我们必须首先定义科学意义上的“复杂性”的意思。考虑一个Rube Goldberg机器，其中一个动作导致另一个动作，然后是另一个，依此类推，所以最后，说，抓住一个人的背部或带上一个人的嘴。虽然这种过度工程化的对手可能看起来很复杂，但它实际上非常简单：给定的输入总是产生相同的输出。其简单性使其行为易于预测。它还使系统易受攻击，因为链中的单个断裂会破坏其整个功能。
相比之下，复杂的过程涉及多个不同的组件在时间和空间中跨多个刻度交互。因为这些交互是非线性的，所以输出与输入不成比例，因此更加不稳定和不可预测。例如，想想抬起脚的东西。电气，化学和机械部件必须横跨分子，细胞，器官和系统水平均匀坐标。细胞内的遗传机械产生蛋白质以动力肌肉;胃肠器官消化和代谢糖以提供能量;在大脑计划和命令运动中的电动机中心，而神经将这些信息传递给肌肉纤维，并向您的脚在太空中提供反馈。整体而言，该过程远远超过其部件的总和。
在我们的大脑，骨骼，肾脏和皮肤中，组织的分形网似乎随着年龄的增长而失去结构性复杂性。
我们可以通过借用混沌理论、非线性动力学和统计物理领域的数学思想来量化生物系统的复杂性。其中之一就是分形的概念。分形是一种不规则的几何物体，其形状遵循一种基本模式:它在多个测量尺度上看起来与自身相似。云、海岸线、树木、河流、山脉和断层线都是分形结构的例子。无论是在飞机上还是在地面上，用放大镜或显微镜检查，它们的外观基本上保持不变。
体内，动脉，神经元，骨骼和支气管以类似的方式组织。如果我们跨越时间而不是空间测量，我们还会看到在生理信号的时刻到瞬间波动中的分形模式，包括心脏和呼吸率，血压，脑波和荷尔蒙分泌。与您可能期望的相反，这些波动不遵循常规或定期的模式，而是显示复杂类型的变异性 - 所谓的“确定性混乱”。虽然振荡是不规则的，但在观察到几秒钟，分钟，小时或天时，它们显得自相似。
一种测量分形结构的复杂性的一种方法是计算其“分形维数”。分形表现出一个名为“Power-Law Scaling”的财产：测量尺度越小，物体的长度越大。从这种反比关系中得出的分形维度告诉我们，对象填充了多少空间。更多空间等于更复杂。例如，诸如树的相对浓密的（更复杂）的支化结构，例如树的分形维数比瘦（更不复杂）。
复杂性的另一个常见度量，称为“多尺度熵”，通常适用于过程，例如心率的节拍变异或姿势的姿势姿势在站立位置平衡时使您的身体变化。多尺度熵计算测量模式在各种时间尺度上重复的可能性。具有非常低的重复可能性的模式，例如白噪声或随机性，并不是很复杂。在单个时间尺度上，既不是重复似然性很高的模式，例如节拍器的正弦滴答。然而，可能在许多不同时间尺度上具有相似性的模式是更分形的，因此更复杂。
越来越多的研究表明，随着年龄的增长，生物的复杂性会降低，因为各种组织和器官及其沟通途径会逐渐破坏。随着年龄的增长，我们大脑、骨骼、肾脏和皮肤中组织的分形网络都失去了结构的复杂性。这种损失削弱了他们适应压力的能力，并可能最终导致疾病或残疾。例如，当骨组织中的微观支柱变薄和断开时，就像骨质疏松症发生的那样，骨头变得脆弱，容易断裂。同样，大脑中神经连接的修剪也与年龄相关的神经退行性疾病有关，如阿尔茨海默病和帕金森氏病。
生理过程也会随着年龄的增长而失去复杂性。以心率为例。虽然平均每分钟的心跳在人的一生中可能保持相对稳定，但随着年龄的增长，心跳之间的微小变化变得更有规律(不那么复杂)。大量研究将这种变化与心脏病和死亡率联系起来:信号越简单，心律失常、心脏病发作和心力衰竭的可能性就越高。类似地，神经活动产生的电信号在老年人中显得不那么复杂。随着复杂性的下降，运动控制和认知功能也会下降，包括步态、注意力和记忆力。
好消息是，我们可能能够缓慢，甚至是逆转，一些复杂性损失随之而来。例如，有氧运动和抗性训练已被证明增加了心率复杂性。太极拳的练习，结合了物理运动，呼吸技术和冥想，对姿势控制具有类似的影响。当你静止时，你可能会发现你的身体稍微摇曳，因为你的肌肉产生微小的调整，让你在脚上保持平衡。我们可以在力板上记录这些波动，这使我们能够计算它们的复杂性。较低的复杂性与较差的平衡，步态较慢和落下的风险相关。但太极拳似乎提供了一个解释：在最近的一项研究中，我的同事和我发现只有12周的太极训练可以提高老年人姿势摇摆的复杂性，包括90多岁的人。完成培训方案的受试者也增加了它们的步态速度，因此可能更有可能避免跌倒。
我们还发现，我们可以通过在脚底施加非常微弱、随机的振动来提高姿势控制的复杂性。这种干预是如何起作用的还不清楚。这种感觉不到的振动有可能给感觉系统增加了低噪音，增加了对神经感受器的输入，从而降低了它们的刺激阈值。这种现象被称为随机共振，可能会增强神经细胞收集有关脚的位置和位置信息并作出反应的能力。因此，身体能够做出更复杂、更有适应性的姿势调整。
在维持社会规模上保持复杂性存在额外的好处。始终如一地表明，拥有广泛和多样化的社交网络与更好的健康和幸福有关。与社会隔离相比，连接的个体活得更长时间，抑郁较小，并且更有可能从心脏病发作，中风和其他急性疾病中恢复。只需为您的日常生活增加复杂程度可能具有深远的影响：例如，学习新技能或解决心理难题，例如，可以帮助改善认知功能，并可能有助于避免痴呆症。
所以，如果你梦想着一个安静的海滩或像梭子一样的树林，“刻意生活，”刻意的，“我邀请你拥抱一个新的口头禅：复杂性，复杂性，复杂性！
刘易斯·a·利普西茨(Lewis a . Lipsitz)是希伯来老年生命(Hebrew senorlife)老年研究所的所长哈佛医学院的医学教授贝斯以色列女执事医疗中心老年医学部门主任，他是那里的一名执业老年医学医生。他的研究重点是与衰老相关的行动能力和认知障碍的原因和预防。
用来自唐纳德Iain Smith / Getty Image和David Vintiner / Getty Images的图像创建了铅光电容
本文最初发表于2016年5月的《Aging》杂志。
