Дари
На фокусНаукаНаука и технологии

Учени са открили удивителна прилика между строежа на човешкия мозък и Вселената

Италиански учени са сравнили структурата на невронните мрежи на човешкия мозък с мрежата от галактики във Вселената и са открили поразително много общи черти.

Човешкият мозък и Вселената са две от най-сложните природни системи. Астрофизикът от Болонския университет Франко Ваца (Franco Vazza) и Алберто Фелети (Alberto Feletti), неврохирург от Университета във Верона са предположили, че въпреки огромната разлика в мащабите (повече от 27 порядъка) физическите процеси, които са довели до структуриране на материята в тези две системи са действали по едни и същи закони. Като резултат са се формирали структури с еднаква сложност и самоорганизация.

Човешкият мозък функционира благодарение на наличието на невронна мрежа, наброяваща около 69 милиарда неврона. Наблюдаваната Вселена от своя страна се състои от минимум 100 милиарда галактики. Невроните и галактиките, разположени в дълги конци и възли, съставляват само около 30% от масата на системите, а 70% се падат на компонентите, играещи пасивна роля, тоест водата в мозъка и тъмната материя във Вселената.

Изхождайки от общите черти, изследователите са съставили сравнителен модел на флуктуациите на веществото в двете системи и са изучили техните структурни, морфологични и мрежови свойства.

„Ние пресметнахме спектралната плътност на двете системи. Този метод често се използва в космологията за изучаване на пространственото разпределение на галактиките – казва пред прес-релийза на Болонския университет Франко Ваца – Нашият анализ показа, че разпределението на колебанията в невронните мрежи на малкия мозък в мащаб от 1 микрометър до 0,1 милиметър следва същата прогресия, каквото се наблюдава в разпределението на материята в космическата паяжина, но разбира се, в много по-голям мащаб – от 5 до 500 милиона светлинни години.“

Срез на малкия мозък с 40-кратно увеличение, получен с помошта на електронна микроскопия (отляво) и част от космологичния модел на Вселената (вдясно) Източник: Dr. E. Zunarelli, Ospedale Universitario di Modena / Vazza et al. 2019 A&A

Учените също така са оценили параметрите, характеризиращи както невронната мрежа, така и космическата паяжина. Те оценявали средното количество на съединения във всеки възел и тенденцията към клъстеризация на няколко съединения в централните възли вътре в мрежата и отново установили неочаквано високи нива на съгласуване.

„Удивителната степен на прилика, която демонстрира нашия анализ, предполага, че самоорганизацията на двете сложни системи, вероятно се формира в съответствие с едни и същи принципи на мрежовата динамика“ – пишат изследователите.

Учените се надяват, че предложеният от тях метод ще намери приложение както в космологията, така и в неврохирургията и ще позволи по-добре да се разбере насочената динамика, лежаща в основата на времевата еволюция, както на главния мозък, така и на Вселената.

Източник

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Харесайте ни :-)


This will close in 25 seconds

0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x