Человеческий мозг — это маленькая Вселенная? Нейронная сеть мозга похожа на сеть галактик, обнаружили учёные
Франко Вацца, астрофизик из Болонского университета, и Альберто Фелетти, нейрохирург из Университета Вероны, сравнили сеть нейронных клеток в человеческом мозгу с сетью галактик и обнаружили удивительное сходство, сообщает сайт научно-технических новостей Phys.org.
В статье, опубликованной в научном журнале Frontiers in Physics, учёные рассказали о сходстве между двумя самыми сложными системами в природе: сетью нейронов в человеческом мозгу и сетью галактик во Вселенной.
И хотя по размерам две сети существенно отличаются, их анализ показывает, что различные физические процессы могут создавать структуры с одинаковым уровнем сложности и самоорганизации.
Цифровой рентген человеческого мозга на синем фоне 3D-изображения. sdecoret/iStock/Getty Images Plus
Мозг человека работает благодаря разветвлённой сети, которая содержит примерно 69 млрд нейронов. В обозримой Вселенной не менее 100 млрд галактик.
В обеих системах только 30% их массы составляют галактики и нейроны. Более того, галактики и нейроны образуют нитевидные структуры или узлы между нитями. Наконец, в обеих системах 70% остальной массы приходится на составляющие, которые играют пассивную роль: в мозге — это вода, а во Вселенной — тёмная энергия.
Исходя из их общих особенностей, исследователи сравнили сети галактик с участками коры головного мозга и мозжечка.
Космическая паутина/commons.wikimedia.org/CC BY-SA 4.0
«Мы рассчитали спектральную плотность обеих систем. Этот метод часто используется в космологии для изучения пространственного распределения галактик», — объясняет Франко Вацца.
Анализ показал, что распределение колебаний в нейронной сети мозжечка в масштабе от одного микрометра до 0,1 мм следует той же прогрессии, что и распределение материи в космической паутине, но только в более крупном масштабе, от 5 до 500 млн световых лет.
Учёные обнаружили ещё одно сходство: среднее количество соединений в каждом узле и склонность к группированию нескольких соединений в центральных узлах внутри сети.
Учёные всё ещё пытаются разгадать, как работает мозг. Yuichiro Chino/Moment via Getty Images
«Вероятно, взаимодействия внутри двух сетей развиваются по схожим физическим принципам, несмотря на внушительную и очевидную разницу между физическими силами, которые контролируют галактики и нейроны», — добавляет Альберто Фелетти.
Результаты этого экспериментального исследования заставляют учёных задуматься над тем, что новые и эффективные методы анализа космологии и нейрохирургии позволят лучше понять процессы, которые лежат в основе изменений этих двух систем.
Источник: The Epoch Times