במאמר זה, אנו מציעים מסגרת חדשה: להבין את שתי המערכות הללו לא כמאורגנות היררכית, אלא כארכיטקטורות חישוביות מקבילות - גרעינים כפולים הפועלים על מצעים, לוחות זמנים והיגיון מידע שונים. אנו חוקרים כיצד האינטליגנציה המהירה, מבוססת צורות הגל, של המוח מקיימת אינטראקציה עם האינטליגנציה האיטית המבוססת על המדינה של המעיים, וכיצד שניהם חייבים לשמר הפיכות חישובית כדי לשמור על קוהרנטיות ובריאות. אנו מפרשים את המעיים מבעד לעדשת תורת המערכות , אנטרופיה חישובית ותיאוריית ההתמדה - מסגרת שבה ההסתברות להישרדות מערכתית נקבעת על ידי הפיכות עומס אנטרופיה רפיון זמין ושבריריות פנימית. תוך כדי כך, אנו גם בוחנים מחדש את הרעיון של אינטליגנציה קריטית לקצה - יכולת ההסתגלות של מערכות הפועלות ליד גבולותיהן - ומיישמים אותה על ציר המעי-מוח בכללותו. לבסוף, אנו משווים אנלוגיה בין הפינוי הגלימפטי של המוח במהלך השינה לבין הגירוש הפריסטלטי והקצבי של המעי - שניהם פועלים כאיפוסים תקופתיים השומרים על הפיכות המידע. כאשר המקצבים הללו מופרעים, שתי המערכות מתחילות להיסחף לעבר קשיחות מבנית ולקרסו. זה לא רק מסע מטפורי. זוהי הצעה לדקדוק מדעי חדש - כזה שמתייחס למעי לא כאל חיישן פסיבי, אלא כמבנה חישובי , המסוגל להתמוטט, להתאושש ולעצב מידע לטווח ארוך. איבר של מחשבה איטית וכימית, המוח: עיבוד צורות גל והפיכות חיזוי המוח הוא מכונת גלים . בכל רמה של הארכיטקטורה שלו - מתעלות יונים ופוטנציאלים של ממברנות ועד למקצבים בקליפת המוח בקנה מידה גדול - המידע מקודד ומשודר בצורה של תנודות , דפוסי תהודה וסנכרון פאזה.
חישוב עצבי הוא לא רק על קוצים; מדובר בתזמון , קוהרנטיות והפיכות של זרימת האות בתוך חלונות זמניים מוגבלים. חישוב מבוסס גלים מאפשר למוח לשמור על קוהרנטיות חיזוי . זה מאפשר: עדכוני מצב מהירים עם עלות אנרגטית מינימלית תיקון שגיאות באמצעות עיבוד של כניסה חוזרת הפיכות אנטרופיה נמוכה , שבה ניתן לחזק או לכבות אותות חולפים ללא השפלה מבנית ארכיטקטורת צורות גל זו תומכת במה שתיאוריית ההתמדה מכנה גבוה - יכולתה של מערכת לשמור מידע הדדי בין המצבים שלה לאורך זמן. במוח הבריא, נשמר באמצעות צימוד זמני הדוק: מקצבי מסנכרנים הרכבים מקומיים צימוד מקשר בין יצירת זיכרון ותשומת לב תנודות אלפא ובטא משערות חיזוי ועיכוב חושי דפוסים אלה מאפשרים למוח לדמות עתיד , לעדכן קודמים ולהחזיר קוהרנטיות לאחר הפרעה. שיבוש בסינכרון - כמו זה הנראה באפילפסיה, סכיזופרניה או מצבים נוד ודגנרטיביים - מסמן ירידה, כאשר מבנה הגל אינו יכול עוד להתארגן מחדש בגמישות. הפיכות, לא רק ייצוג לאור זה, המוח אינו מייצג רק את העולם - הוא מחשב באופן הפיך את העתיד , מפעיל סימולציות קבועות שניתן לגלגל קדימה ואחורה, ליישר או לשנות. מנגנון החיזוי הזה הוא שונאי מהפסדים : הוא משגשג כשההפיכות גבוהה, והופך שביר כשהאי-הפיך מתגנב פנימה. נוירו פלסטיות, אם כן, אינה רק מנגנון למידה. זוהי תמיכה מבנית עבור - מנוע לשימור גמישות חישובית מול אנטרופיה. האינטליגנציה של המוח טמונה לא רק במהירות או בעומק העיבוד שלו, אלא ביכולת שלו לבטל, למסגר מחדש ולשחזר - להישאר הפיך דינמית בעולם של שינוי מתמיד. המעיים: מידע כימי וחישוב מצב-חלל אם המוח מחשב עם גלים, המעי מחשב עם מולקולות . הארכיטקטורה שלו איטית, מבוזרת ומבוססת כימית. במקום פולסים מהירים ומסונכרנים, המעי פועל באמצעות שיפועים הדרגתיים של ריכוז , משוב אנזימטי , רוויית קולטן ואיתות מבוקרת דיפוזיה.
הוא אינו מתואם מרכזי כמו המוח, אלא מורכב משכבות שליטה מקוננות - אפיתל, נוירונאלי, חיסוני, מיקרוביאלי - כל אחד תורם לחישוב נוזלי, מבוסס מצב השולט בעיכול, חסינות, מצב רוח ומטבוליזם. זה הופך את המעי למעבד במצב כימי. זה לא פותר בעיות באמצעות חיזוי ותיקון, אלא באמצעות שיווי משקל וסיפוק אילוצים. זה אומר שהבטן מחשב כל הזמן את ההקשר , לא התוכן. הוא מתאים את הפלט שלו בהתבסס על מצבי עבר - לא באמצעות זיכרון אפיזודי, אלא באמצעות הטבעה כימית . הוא "זוכר" ארוחות, אנטיביוטיקה, טראומה ומתח כרוני באמצעות שינויים ארוכי טווח באקולוגיה מיקרוביאלית, הכנה חיסונית, חדירות אפיתל ודינמיקה של נוירוטרנסמיטר מקומי. התוצאה היא מערכת המותאמת להפליא להמשכיות פנימית וסביבתית - אנו עדים לדפוסי מזג אוויר שלא רק שוברים שיאים - הם מנפצים אותם, טוחנים אותם לאבק ומפזרים אותם לרוחות בלתי צפויות יותר ויותר. מודלים מסורתיים הנאבקים ללכוד את המורכבות של מערכת האקלים המשתנה שלנו הם כמו שימוש ברשת פרפרים כדי לתפוס הוריקן. האינטראקציה בין אוקיינוסים מתחממים, זרמי אוויר משתנים ומערבולת קוטבית לא יוצרת התקדמות ליניארית של שינוי - היא מתזמרת סימפוניה של כאוס שבה כל כלי מנגן בקצב שלו. התוצאה? עתיד שבו שיטפונות של מאה שנים עשויים להזדקק לשם חדש. אולי "הפתעות עונתיות" יהיו מדויקות יותר. דינמיקת שוק: כאשר אלגוריתמים נכנסים לפאניקה "השווקים הפיננסיים התפתחו ממעבדי מידע יעילים למערכות אדפטיביות מורכב ותשבו אלגוריתמים של למידת מכונה נסחרים מול אלגוריתמים אחרים במשחק פוקר דיגיטלי עם הימורים גבוהים." ההבנה המסורתית של קריסות שוק הניחה רציונליות מסוימת, דפוס צפוי של התנהגות אנושית. אבל הצגנו שחקנים חדשים למשחק - בינה מלאכותית, מערכות מסחר בתדר גבוה ונגזרות מורכבות שאפילו יוצריהן מתקשים להבין במלואן. אלמנטים אלה לא רק מוסיפים מורכבות; הם מכפילים אותו באופן אקספוננציאלי אך פגיעה לנוקשות פתולוגית כאשר גמישות ההסתגלות שלה אובדת. פונקציית הגל - אותה דפוס מוזר של אפשרויות - אינה רוח רפאים או אשליה. זהו מבנה אמיתי , המקודד במצב הפיזי של החלקיק והחלל שהוא נע דרכו. אבל כמו כל המבנים, זה שביר. זה נמשך רק אם ניתן לקיים את זה. תורת ההתמדה היא מסגרת להבנה מתי מערכות מחזיקות את המבנה שלהן , ומתי הן קורסות למצב פשוט יותר ופחות הפיך . זה עושה זאת על ידי התייחסות למבנה - בין אם ביולוגי, קוגניטיבי או קוונטי - כמשהו ששורד על סמך כמות המידע ההדדי שנשמר לאורך זמן .