Mit tanulhatunk a biológiai hálózatok alkalmazkodási formáiból a saját életünkben?

Átírás

1 Mit tanulhatunk a biológiai hálózatok alkalmazkodási formáiból a saját életünkben? csermelynet@gmail.com Prof. Csermely PéterP Prof. Semmelweis Egyetem, LINK-csoport

2 A tudás: a világot alkotó részletek ismerete A bölcsessb lcsesség: a világ összefüggéseinek ismerete Jiddu Krishnamurthi Idehaza a rendszerszintű gondolkodás csekély: ez válság idején életveszélyes

3 Miért tanulhatunk a biológiai hálózatoktól? A hálózatok sokmindenben egyformák kisvilágság (6-lépés távolság) csomópontok hierarchia gyenge kapcsolatok ereje Karinthy, 1929 Watts & Strogatz, 1998 Barabasi & Albert, 1999 Csermely, 2004; 2009 a biológiai hálózatoknak sok olyan tulajdonsága van, ami a társadalmi hálózatokra is igaz a biológiai hálózatok már 3 milliárd éve tanulnak (baktériumgeneráció: 20 perc; ember: 20 év félmilliószoros)

4 Hogyan lehet egy válságot előre jelezni és a kitörését lelassítani? Az öregedés egy leselkedő fázisátmenet korai jelzése, ahol a fázisátmenet a halál ökológiai környezet, piac, éghajlat megzavarás után: lassabb visszatérés a viselkedés megnőtt önhasonlósága több igen váratlan esemény Nature 461:53 Megelőzés: önálló viselkedésű, kreatív alkotóelemek mindenevők, csúcsragadozók tőzsdeguruk őssejtek Farkas és mtsai, Science Signaling 4:pt3

5 Hálózatokat vizsgáló, új j módszerek: m A hálózatokat h irány nyító nódusok PLoS ONE 5:e12528 Bioinformatics 28:2202 Science Signaling 4:pt3 információterjesztők ( csoportközepek, hidak ( együttműködés-irányítók (

6 Az emberi viselkedést a szomszédok sokkal jobban irányítják, mint a média Nature 489:295

7 Gyógyszerben is az a jobb, ha a szomszédot támadjuk meg Csermely és mtsai, Trends Pharmacol Sci 26:178 Nussinov és mtsai, Trends Pharmacol Sci 32:686 sejten belüli útvonalak

8 Hálózatokat vizsgáló, új j módszerek: m A hálózatokat h irány nyító nódusok PLoS ONE 5:e12528 Bioinformatics 28:2202 Science Signaling 4:pt3 információterjesztők ( csoportközepek, hidak ( együttműködés-irányítók (

9 Hogyan viselkednek a biológiai hálózatok h válsv lságban? (amit mi is tudunk) 1. jobban összetartó csoportokat fejleszt ki 2. a csoportokat összekötő hidak száma lecsökken (mindez jó: erőforrás spórolás, hibaterjedés-gátlás, karantén) Mihalik és Csermely PLoS Comput. Biol. 7, e

10 Hogyan viselkednek a biológiai hálózatok h válsv lságban? (amit mi NEM tudunk) 1. a maradék hidak kincset érnek 2. új hidak kellenek (tanuljunk a sokmilliárd év alatt kiválasztódó rendszerek távoli kapcsolataiból)

11 Hálózatokat vizsgáló, új j módszerek: m A hálózatokat h irány nyító nódusok PLoS ONE 5:e12528 Bioinformatics 28:2202 Science Signaling 4:pt3 információterjesztők ( csoportközepek, hidak ( együttműködés-irányítók (

12 Innováció és tanulás (rugalmasság és merevség) együtt segíti az együttműködést -- a hálózat fajtájától függetlenül együttműködés inováció + tanulás tanuló-algoritmus tanulás egyedül másolás Wang és mtsai PLoS ONE 3:e1917

13 Nagyon okosan kell eltalálni lni azt, hogy egy bonyolult rendszer mennyire legyen rugalmas, illetve merev rugalmas arányos merev adaptációs képesség adaptáció megőrzése növekvő tanuló -képesség (adaptáció: brainstorming) növekvő memória -képesség (optimalizáció)

14 Merevségterjedés: a fehérjéken belüli jelátvitel egy lehetséges modellje Csermely és mtsai, Pharmacol & Therap, meghívott review

15 öreg hálózat merev, bizalmatlan túlélésre szakosodott kiadásra optimalizált fiatal hálózat rugalmas, játékos expanzióra szakosodott bevételre optimalizált

16 öreg hálózat merev, bizalmatlan túlélésre szakosodott kiadásra optimalizált fiatal hálózat rugalmas, játékos expanzióra szakosodott bevételre optimalizált A válságban nyertes viselkedés képes öreg és fiatal lenni képes váltani hosszú távra optimalizál

17 Négy trend: milyen helyzetben vagyunk? időjárási szélsőségek: felmelegedés, nedvesedés gazdasági/politikai átrendeződés: USA/EU Kína fejlődése megtört, arab/iszlám bizonytalanság ember-alkotta rendszerek bonyolultsága: fokozott katasztrófaveszély (info-biztonságban is) közösség-erózió + média: felerősítő hatások kutyanehéz kor kitörésre alkalmat adó kor!

18 Négy anti-trend: mit ne tegyünk? önsajnálat: ne keressük kibúvókat megoldhatatlanság-hit: csodavárás, vezérvárás, segítségmítoszok nyájszellem: birkaként együtt rohanás cselekvésgörcs: megfontolatlan kapkodás

19 Négy trend: mit tegyünk? Life-flow: annak elfogadása, hogy az új élethelyzet ajándék + érzelmi azonosulás az útkeresés játékának örömével

20 Négy trend: mit tegyünk? Life-flow Thing Big: tiszteljük meg magunkat a legnehezebb feladattal amit még sikerrel megoldhatunk (önismeret)

21 Négy trend: mit tegyünk? Life-flow Think Big Creativity: (with capital C, delfin-stratégia): új játékmező megnyitása a kiszorítósdi helyett Játsszunk máshogy! Képezzünk szigeteket!

22 Négy trend: mit tegyünk? Life-flow Think Big Creativity Originality: olyan hidak megtalálása, amelyek a legtávolabbi csoportokat kötik össze Kössük össze a szigeteket!

23 A könyvek innen tölthetők le: Bemutatkozás