多伦多大学工程学教授Willy Wong在感觉适应反应曲线中发现了一种数学关系，这种关系适用于所有感觉形式和所有生物
等式(右上)是SS =√PR×SR
学分:马修·蒂尔尼/多伦多大学工程学 由多伦多大学工程学教授Willy Wong领导的感觉适应研究可能发现了一个以前被忽视的生理学组织原则
生物学家早就知道生物以类似的方式适应持续的刺激，Wong说
“想象一下，你走进一个刚刚有人粉刷过的房间
你可能会想，‘这闻起来很难闻。’
但是当你呆在那里的时候，这种感觉会减弱
分子不会消失，不会在这个时间范围内消失
你已经习惯了
" 从初始状态，生物体的反应活性上升到峰值反应，然后下降到新的最终稳定状态
Wong已经发现，适应曲线上的这三个固定点形成了一种数学关系，所有的感觉形式和生物体都遵循这种关系
“我比较了来自感觉生理学不同分支的250个适应测量值，发现它们都符合一个简单的方程，”Wong说
他的发现，第一次适应反应的定量比较，发表在《人类神经科学前沿》的一篇论文中
Wong最近在脑机接口方面的工作，如为失明患者恢复视力的视网膜假体，建立在他对神经代码——神经元如何处理信息——的长期迷恋之上
尽管今天对代码的理解仍远非完美，但研究人员越了解我们的大脑如何将信号转化为感知，他们就能越好地设计技术来取代失去的功能或增强现有的功能
图表(a)至(o)的数据取自1956年至2017年对豚鼠、小龙虾、果蝇、甲虫和其他生物进行的研究
虚线是黄氏方程的预测响应
学分:威利·王/多伦多大学工程系 随着时间的推移，感觉反应曲线会下降，这种想法可能看起来违反直觉:强烈的感觉难道不应该带来持续的强烈反应吗？但早在20世纪20年代，像埃德加·阿德里安这样的生理学家就在论证为什么不可以
阿德里安的工作将获得1932年诺贝尔生理学或医学奖，他使用青蛙标本来追踪单个神经元水平的适应现象
他发现神经元使用一种基本的交流单位，一种叫做动作电位的神经冲动，只要达到一个阈值，它就会发出相同的信号强度
“动作电位不是半量级的，”王说
“要么你得到一个，要么你没有
如果你这样做了，神经元需要一些时间来充电，然后才能再发出另一个
在适应过程中，动作电位产生的速率逐渐下降到某个非零稳态
" 适应反应发生在所有动物身上，从哺乳动物这样的脊椎动物到昆虫这样的无脊椎动物，并且跨越所有感觉方式
这包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉这五种传统感官，以及体感功能，如本体感觉(身体对自身的感知)和电感受，如鳗鱼
Wong最大的惊喜之一是，他的公式适用于一些最古老的多细胞生物，比如水母，它们有非常不同的感觉系统
他说:“如果你给它们照射一束光，它们要么飞向光，要么离开光——但这只是因为它们的感光细胞被硬连线到它们的运动输出端。”
“这就提出了一个问题，这个等式是通用的吗？将来，如果我们发现在这个星球上从未见过具有外生物的外星人，他们是否也会受到同样的限制或原则的约束？” 该图显示了理想化的感觉适应反应
在新的刺激开始时，有机体的初始状态，称为自发速率(SR)，上升到峰值响应(PR)，然后下降到最终稳定状态(SS)
学分:威利·王/多伦多大学工程系 在物理科学中，普遍性是由结果的复制决定的，无论它们是在何时、何地或通过什么方法获得的
但这在生物实验中并不总是可能的，这可能会对重复测量造成重大障碍
然而，当来自不相关的独立研究的数据——跨越不同的时间段、研究人员和方法——汇聚成证据时，就加强了结论的说服力
这个被称为一致性的原则是建立在科学是统一的前提之上的，支持了进化论和大爆炸理论等理论的一致性
“所有这些数据都在那里，”王说，“我在这里画了一条曲线，在那里画了一条曲线，把它们进行比较——甚至是阿德里安的标准图
都符合相同的几何平均关系
它不依赖于研究者，不依赖于使用了什么设备，也不依赖于生物体
从这个角度来看，它是普遍的
" 多伦多大学电气与计算机工程系主任迪帕·昆杜尔教授说:“这是黄教授的启发性工作。”
“这提醒我们，电气和计算机工程是多么普及——研究人员如何能够为许多看似深远的研究领域做出贡献
" 一个新的生理方程式的发现并不是每天都发生的，它更不可能来自一个工程师
尽管黄多年来一直在发展这些想法，但他认为大流行给了他一些时间来重新聚焦，以及富有成效的研究进展时期
当被问及他的“哈哈”时刻时，他说:“我在椭圆轨道上。”
“要么看新闻，要么思考我的工作
我想就是那个时刻
"
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