S公司 含蓄、简单、简单！” 亨利·大卫·梭罗在1854年的回忆录中告诫道 沃尔登 他在其中赞扬了“斯巴达式”生活的美德。 圣托马斯·阿奎那（Saint Thomas Aquinas）宣扬简单能让人更接近上帝。 艾萨克·牛顿相信这会带来真理。 我们被告知，简化的过程可以照亮美丽，去除不必要的杂乱和压力，帮助我们专注于真正重要的事情。
它也可能是衰老的标志。 年轻的健康和活力在许多方面取决于复杂性。 骨骼从精心制作的结缔组织支架中获得力量。 精神敏锐度来自神经元相互连接的网络。 即使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，使它们失去了弹性，最终导致虚弱和疾病。
容易生病： 健康的骨骼（左）从复杂的组织支架中获得力量。 当这个支架失去复杂性时，就会发生骨质疏松症（右）。 美国类风湿关节炎学会 为了理解这种损失，我们必须首先定义我们所说的科学意义上的“复杂性”。 考虑一台鲁布-戈德堡机器，在这种机器中，一个动作会导致另一个动作，然后是另一个，以此类推，以线性的方式，最后，比如说，搔搔背部或把餐巾送到嘴里。 虽然这个超工程的装置看起来可能很复杂，但实际上很简单：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。 这也使系统变得脆弱，因为链条中的一个断裂将破坏其整个功能。
相反，一个复杂的过程涉及多个不同的组件在时间和空间的多个尺度上相互作用。 因为这些相互作用是非线性的，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，想想抬起脚需要做什么。 电气、化学和机械部件必须在分子、细胞、器官和系统水平上持续协调。 细胞内的遗传机制产生蛋白质为肌肉提供动力； 胃肠器官消化和代谢糖以提供能量； 大脑中的运动中枢计划和指挥运动，而神经将这些信息传递给肌肉纤维，并向大脑反馈脚在空间中的位置。 总的来说，这个过程不仅仅是各个部分的总和。
随着年龄的增长，我们大脑、骨骼、肾脏和皮肤中的组织分形网络都会失去结构复杂性。
我们可以借用混沌理论以及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：在多个测量尺度上，它看起来与自身相似。 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，用放大镜或显微镜进行检查，它们的外观大体保持不变。
在体内，动脉、神经元、骨骼和支气管的组织方式类似。 如果我们跨越时间而非空间进行测量，我们也会在生理信号的逐时波动中看到分形模式，包括心率和呼吸频率、血压、脑电波和激素分泌。 与你可能预期的相反，这些波动并不遵循规则或周期性的模式，而是表现出一种复杂的变化类型，即所谓的“确定性混沌”。虽然这些波动是不规则的，但在数秒、数分钟、数小时或数天内观察时，它们看起来是自相似的。
美丽的混乱： 分形（上图）是一种在不同尺度上自相似的图案。 它是无限复杂的——一种混乱。 测量分形结构复杂性的一种方法是计算其“分形维数”。分形具有一种称为“幂律缩放”的特性：测量尺度越小，物体的长度越大。 从这个逆关系导出的分形维数告诉我们对象填充了多少空间。 更多的空间意味着更多的复杂性。 例如，一个相对浓密（更复杂）的分支结构，如树，其分形维数将高于较瘦（不太复杂）的结构。
另一种常见的复杂性度量标准，称为“多尺度熵”，通常适用于各种过程，例如心率的节拍间变化或身体在站立平衡时的瞬间姿势变化。 多尺度熵计算测量模式在不同时间尺度上重复的可能性。 重复可能性很低的模式，如白噪声或随机性，并不十分复杂。 在单一时间尺度上重复的可能性也不高，例如节拍器的正弦滴答声。 然而，模式可能在许多不同的时间尺度上具有相似性，更像分形，因此更复杂。
越来越多的研究表明，随着年龄的增长，各种组织和器官及其通讯途径逐渐崩溃，生物复杂性也随之降低。 随着年龄的增长，我们大脑、骨骼、肾脏和皮肤中类似分形的组织网络都失去了结构的复杂性。 这种丧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，当骨组织中的微观结构变薄并断开时，如骨质疏松症，骨骼变得脆弱并容易断裂。同样，大脑中神经连接的修剪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病。
随着年龄的增长，生理过程也失去了复杂性。 以心率为例。 尽管一个人一生中每分钟的平均节拍可能保持相对恒定，但随着年龄的增长，节拍之间的细微变化变得更加规律（不那么复杂）。 许多研究将这种变化与心脏病和死亡率联系起来：信号越简单，发生心律失常、心脏病发作和心力衰竭的可能性越高。 同样，神经活动产生的电信号在老年人中似乎不那么复杂。 随着复杂性的下降，运动控制和认知功能，包括步态、注意力和记忆也会下降。
心脏节律： 如上图所示，随着年龄的增长，一个人心率的逐搏变异性往往会失去复杂性（熵）。 数据由作者提供 好消息是，我们可能能够减缓甚至扭转衰老带来的一些复杂性损失。 例如，有氧运动和阻力训练已被证明会增加心率复杂性。 中国人练习太极，结合了身体运动、呼吸技巧和冥想，对姿势控制也有类似的效果。 当你站着不动时，你可能会注意到你的身体微微摆动，因为你的肌肉会做出微小的调整来保持双脚的平衡。 我们可以在力板上记录这些波动，从而计算它们的复杂性。 较低的复杂性与较差的平衡、较慢的步态和跌倒风险相关。 但太极似乎提供了一种解毒剂：在最近的一项研究中，我和我的同事发现，仅仅12周的太极训练就能改善老年人（包括90多岁的老年人）姿势摆动的复杂性。 完成训练方案的受试者也提高了步速，因此更有可能避免摔倒。
我们还发现，通过在脚底施加非常微弱的随机振动，我们可以提高姿势控制的复杂性。 这种干预是如何起作用的尚不清楚。 这种感觉不到的振动可能会给感觉系统增加低水平的噪音，增加神经受体的输入，从而降低其刺激阈值。 这种被称为随机共振的现象可能会增强神经细胞收集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的姿势调整，从而更具适应性。
保持社会规模的复杂性还有其他好处。 研究始终表明，拥有广泛而多样的社交网络与更好的健康和幸福息息相关。 与社会孤立的人相比，相互联系的人寿命更长，抑郁程度更低，更有可能从心脏病、中风和其他急性疾病中康复。 简单地在日常生活中增加复杂性就能产生深远的影响：例如，学习新技能或解决智力难题可以帮助改善认知功能，并可能有助于避免痴呆症。
因此，如果你梦想退休后去一个安静的海滩或树林，像梭罗一样，“刻意生活，只面对生活的基本事实”，我邀请你接受一个新的咒语：复杂性、复杂性、复杂性！
Lewis A.Lipsitz是希伯来人老年生活衰老研究所所长 哈佛医学院医学教授 贝斯以色列女执事医疗中心老年科科长，是一名执业老年病学家。 他的研究重点是与衰老相关的行动和认知障碍的原因和预防。
领先的照片是由唐纳德·伊恩·史密斯/盖蒂图片社和大卫·文蒂纳/盖蒂图像社的图片创建的
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