Италиански учени сравниха структурата на невронните мрежи в човешкия мозък с мрежата от галактики във Вселената и откриха много прилики между тях. Резултатите от изследването са публикувани в списанието „Frontiers of Physics“.
Човешкият мозък и Вселената са двете най-сложни природни системи. Астрофизикът Франко Ваца от Университета в Болоня и Алберто Фелети, неврохирург от Университета във Верона, разкриват, че въпреки огромната разлика в мащаба - повече от 27 пъти - физическите процеси, водещи до структурирането на материята в тези системи, действат по едни и същи закони. В резултат се формират структури със същите нива на сложност и самоорганизация.
Човешкият мозък функционира благодарение на наличието на обширна невронна мрежа от около 69 милиарда неврони. Наблюдаемата Вселена от своя страна се състои от поне 100 милиарда галактики. Невроните и галактиките, подредени под формата на дълги нишки и възли, съставляват само около 30% от масата на системите, а 70% са пасивни компоненти - вода в мозъка и тъмна енергия в наблюдаваната Вселена. Въз основа на приликите изследователите са съставили сравнителен модел на колебанията на материята в двете системи и са изучили техните структурни, морфологични и мрежови свойства.
"Изчислихме спектралната плътност на двете системи. Този метод често се използва в космологията за изследване на пространственото разпределение на галактиките", каза Франко Ваца в прессъобщение от Университета в Болоня. "Нашият анализ показа, че разпределението на колебанията в невронната мрежа на малкия мозък в мащаб от един микрометър до 0,1 милиметра следва същата прогресия като разпределението на материята в космическата мрежа, но, разбира се, в по-голям мащаб - от 5 до 500 милиона светлинни години."
Учените също така оценили параметрите, които характеризират както невронната мрежа, така и космическата мрежа - средният брой връзки на всеки възел и тенденцията за множество връзки да се групират в централните възли в мрежата - и отново открили неочаквано високи нива на сходство.
„Вероятно взаимовръзките в тези мрежи се развиват по сходни физически принципи, въпреки поразителната и очевидна разлика между физическите сили, които регулират разпределението на галактиките и невроните“, обяснява Алберто Фелети. „Изненадващата степен на сходство, която демонстрира нашият анализ, предполага, че самоорганизацията на двете сложни системи вероятно се формира в съответствие с едни и същи принципи на мрежовата динамика“, пишат авторите на статията.
Учените се надяват, че предложеният от тях метод ще намери приложение както в космологията, така и в неврохирургията и ще помогне да се разбере по-добре посоката на динамиката, лежаща в основата на временната еволюция на мозъка и Вселената. /БГНЕС
Още от Наука
Откритие: Много коралови рифове се приспособяват към климатичните промени
Ново проучване разкри, че около 166 000 квадратни километра коралови рифове по света - приблизително една трета от общата им площ - са особено устойчиви на климатичните промени и имат възможност да оцелеят при сериозно затопляне на океаните
Пробив в археологията: Надпис от Хераклея Синтика потвърждава хипотезата за храм на Херакъл
Откриха у нас храма на родоначалника на македонските царе, които са извеждали своето потекло от бога Херакъл
След 2300 години: учените възстановяват едно от Седемте чудеса на древния свят
Археолози извадиха от Средиземно море 22 масивни каменни блока от едно от Седемте чудеса на древния свят. Международен проект използва 3D технологии и дигитално моделиране, за да възстанови изгубения монумент повече от 2300 години след неговото построяване.