» » Похож ли человеческий мозг на Вселенную?

Похож ли человеческий мозг на Вселенную?

Похож ли человеческий мозг на Вселенную?

Ученые сравнили сеть нейронных клеток в человеческом мозгу с космической сетью галактик и обнаружились удивительные сходства.

В своей статье, опубликованной в Frontiers in Physics, Франко Вацца (астрофизик из Университета Болоньи) и Альберто Фелетти (нейрохирург из Университета Вероны) исследовали сходство между двумя наиболее сложными системами в природе: космической сетью галактик и сетью нейрональных клеток в человеческом мозге.

Несмотря на существенную разницу в масштабе между двумя сетями (более 27 порядков), их количественный анализ, который находится на перекрестке космологии и нейрохирургии, предполагает, что различные физические процессы могут создавать структуры, характеризующиеся одинаковыми уровнями сложности и организации.

Человеческий мозг функционирует благодаря своей широкой нейронной сети, которая, как считается, содержит от 70 до 90 миллиардов нейронов. С другой стороны, наблюдаемая Вселенная состоит из космической сети, состоящей как минимум из 100 миллиардов галактик.

В обеих системах только 30% их массы составляют галактики и нейроны. В обеих системах галактики и нейроны располагаются в виде длинных нитей или узлов между нитями. Наконец, в обеих системах 70% распределения массы или энергии состоит из компонентов, играющих явно пассивную роль: вода в головном мозге и темная энергия в наблюдаемой Вселенной.

Исходя из общих характеристик двух систем, исследователи сравнили моделирование сети галактик с участками коры головного мозга и мозжечка. Цель состояла в том, чтобы наблюдать, как флуктуации вещества рассредотачиваются в столь разных масштабах.

«Мы рассчитали спектральную плотность обеих систем. Этот метод часто используется в космологии для изучения пространственного распределения галактик», – объясняет Франко Вацца. «Наш анализ показал, что распределение колебаний в нейронной сети мозжечка в масштабе от 1 микрометра до 0,1 миллиметра следует той же прогрессии распределения материи в космической паутине, но, конечно, в более крупном масштабе, начиная с 5 миллионов до 500 миллионов световых лет”.

Исследователи также рассчитали некоторые параметры, характеризующие как нейронную сеть, так и космическую паутину: среднее количество соединений в каждом узле и тенденцию кластеризации нескольких соединений в соответствующих центральных узлах внутри сети.

«И снова структурные параметры выявили неожиданные уровни согласования. Вероятно, взаимосвязь внутри двух сетей развивается в соответствии с аналогичными физическими принципами, несмотря на поразительную и очевидную разницу между физическими силами, регулирующими галактики и нейроны», – добавляет Альберто Фелетти. «Эти две сложные сети показывают больше сходства, чем те, которые разделяют космическая сеть и галактика или нейронная сеть и внутренняя часть тела нейрона».

Обнадеживающие результаты этого пилотного исследования побуждают исследователей думать, что новые и эффективные методы анализа в обеих областях, космологии и нейрохирургии, позволят лучше понять направленную динамику, лежащую в основе временной эволюции этих двух систем.

F. Vazza et al, The Quantitative Comparison Between the Neuronal Network and the Cosmic Web, Frontiers in Physics (2020). DOI: 10.3389/fphy.2020.525731

17 ноябрь 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Новое исследование показало, что Вселенная становится горячее

Астрофизики обнаружили, что газы во Вселенной достигают температуры около 2 миллионов градусов по Кельвину - вокруг объектов, расположенных ближе к Земле

Решена загадка странной галактики, состоящей на 99% из темной материи

В настоящее время формирование галактик трудно понять без присутствия вездесущего, но загадочного компонента, называемого темной материей. 

В клетках кожи человека обнаружили странные связи, похожие на нейроны

Выяснилось, что и клетки кожи «общаются» друг с другом почти как нейроны!

Астрономы составили карту бездны, на краю которой находится Млечный Путь

В самых больших масштабах Вселенная напоминает паутину или пчелиные соты. Нити этой структуры (они же волокна, стены и филаменты) состоят из сверхскоплений галактик массой в тысячи триллионов

У галактик найден аналог годичных колец

Американские астрономы у галактик обнаружили аналог древесных колец. А после изучения участков галактических дисков исследователи установили, что в галактиках новые звезды зажигаются неравномерно. И
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Ответ на вопрос – зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».Америка-2020 как АтлантидаФизики говорят, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией»Американская компания Pfizer объявила о создании рабочей вакцины от коронавирусаПирамида Хеопса состоит из трёх пирамидХаббл заметил тень от сверхмассивной черной дыры в галактике IC 5063Настоящий Монте-КристоЧем опасны идиоты?