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. Това показват резултатите от изследването са публикувани в списанието „Frontiers of Physics“.
Пускат парфюм с аромат на Космос
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 от Университета в Болоня, цитиран от БГНЕС. „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.“
Does the human brain resemble the Universe? https://t.co/NPxSOsucTA
— Raymond Vazquez, PhD (@rayhv11) November 17, 2020
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.
Добави коментар