안녕하세요 김닥터 입니다. 환원주의 접근법에 이어 오늘은 생물복잡계에 대해 포스팅 해보겠습니다.
1.2 생물복잡계
연구자들안 복잡계에서 노이즈를 제거하는 환원주의적 접근법을 비판합니다. 비판들은 주로 다이나믹 패턴 이론(Dynamic patterns theory)에서 이야기 하는 생물복잡계 이론에 기반을 둡니다. '다이나믹 시스템(Dynamic system)'이라는 용어는 복잡계의 전체 구조를 반영하여 복잡계가 어떻게 행동하는가를 설명하는 용어입니다.
'다이나믹 패턴' 이라는 용어는 변하는 행동이 발생하는 것에기반을 두고 기본적 구조를 나타내는 용어입니다.
'다이나믹 시스템' 이라는 용어는 앞으로 내용에서 매우 중요한 용어가 됩니다. 다이나믹 패턴 이론에서는 환원주의적 접근법 원리가 비교적 단순한 시스템에서만 타당하다고 주장합니다. 제한된 변수들로 구성된 시스템의 행동 양상은 추상적인 원리에 근거했을 때에만 이해될 수 있다는 것입니다. 날씨, 경제 등이 복잡계의 예 입니다. 또 다른 예가 선수를 트레이닝 하는일 입니다.
복잡계에서는 작고 겉보기에 하찮아 보이는 인자들이 다른 영향들과 상호작용하는 방식으로 몸에서 일어나는 적응에 주요한 영향을 줄 수 있습니다. 에너지 시스템 같은 '주요한' 생리학적 시스템은 의, 식, 주, 호르몬 변화, 수면, 사회적 환경, 온도, 트레이닝의 유사성과 같이 훨씬 더 작고 사소한 다른 시스템들의 영향과 상호작용하여 상황마다 다르게 트레이닝 스트레스에 반응합니다. 이런 '사소한' 영향, 즉 노이즈는 발생하는 적응에 큰 영향을 줄 수 있습니다(그림1).
이미 만들어진 주기화 모형을 통해 트레이닝 효과에 대해 어느 정도의 예측가능성을 확보할 수도 있지만, 실제 상황에서는 수많은 변수가 트레이닝 자극에 대한 훨씬 더 불확실한 반응을 만들어 냅니다. 트레이닝 자극으로 인한, 겉보기에 혼란스럽게 보이는 적응 상태는 연구자들에게 골치 아픈 상황이겠지만, 생물복잡계는 변하는 환경적 요구에 유연하게 대처할 수 있어야 하므로 급격하게 변하는 환경적 요구에 맞추어 행동하는 유기체의 능력 면에서는 기능적으로 중요합니다.
고정된 방식으로 적응하는 고정된 생물복잡계는 살아남지 못할 것입니다. 생물복잡계 이론에 따르면, 본래 중추신경계의 통제를 받으면서 우세한 뇌로 일하는 유기체가 바로 고정된 시스템입니다. 중추 조절은 필요한 유연성, 즉 환경적 요구에 맞게 행동하는 능력을 제공하지 않습니다. 유연성에는 '노이즈로 발생한 혼돈'이 필요하며 그런 노이즈는 분산되어 유기체 전체에서 발생합니다. 즉, 유기체에서 발생하는 일련의 과정은 우세한 중추명령에서 나오는 것이 아니라 모든 곳에서 동시에 형성되는 것 입니다.
분산된 과정은 마치 찌르레기 때와 같습니다. 찌르레기가 조직화한 패턴으로 나는 것처럼 보이지만 새들은 중앙 통제를 받고 있지 않습니다. 각각의 찌르레기는 주변의 수많은 신호에 반응하며 각자가 약간씩 다른신호를 받으므로 찌르레기 떼 전체 모양이 극적으로 변하는 모습을 보게 됩니다. 따라서 단 하나의 중추 통제 자극이 전달되어서 트레이닝에 대한 생리학적 반응이 나오는 것이 아니라, 적응을 형성하는 다소 독립적인 영향들이 유기체 전체에서 발생하여 나오는 것입니다. 그러하므로, 노이즈를 제거 할 수 없으며 적응 과정은 비선형적으로 일어납니다(그림2).
쉽게 이해하면 군무,아이돌 댄스, 오케스트라를 생각하면 됩니다. 이 세가지의 공통점은 모두 동일한 합이 맞아야 한다는 것입니다. 오케스트라를 더 예로 들어보자면, 바이올린, 첼로, 바흐 이 세 악기의 음과 소리는 다르지만 모두 같은 박자, 타이밍이 맞아야 아름다운 화음과 음을 낼 수 있다는 것입니다. 이것을 신체에 비유하면 신체 부위의 역활은 다르지만 결국 하나의 움직임을 완성하기 위해 모두 같이 조화롭게 잘 움직여야 한다는 이야기 입니다.
다음 포스팅에는 환원주의 접근법과 생물복잡계를 적용한 내용을 포스팅 하겠습니다.
감사합니다.
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