为了概述成人大脑中目标导向行为的行动时间背后的复杂生物节律,我们采用了基于控制系统理论的布尔代数模型。这表明大脑的“计时器”反映了代谢的兴奋-抑制平衡,而目标导向行为(信号变化的最佳范围)背后的健康时钟由大脑层面之间并行序列的 XOR 逻辑门维持。使用真值表,我们发现 XOR 逻辑门反映了各层面之间健康、受控的行动时间事件。我们认为,行动时间的大脑时钟在由经验塑造的多层次、并行序列复合体中活跃。我们展示了从原子级到分子、细胞、网络和区域间各个层面的行动时间代谢成分,它们以并行序列的方式运行。我们采用热力学观点,认为时钟基因计算自由能与熵的关系,并作为主控制器逐级推导出行动时间,并表明它们是信息的接收器和发射器。我们认为,受调控的多级行动时间过程对应于玻尔兹曼微观和宏观状态的热力学定理,并且可用的代谢自由能熵矩阵决定了大脑在特定时刻的可逆状态,以实现与年龄相适应的时序特性。因此,健康的时间尺度不是活动的精确纳秒或毫秒数,也不是行动时间慢与行动时间快的简单表型区别,而是包含一系列可变性,这取决于分子的大小和受体、蛋白质和 RNA 异构体的组成的动态。
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