Oamenii de știință au făcut o descoperire senzațională, au descoperit că creierul uman găzduiește structuri și forme care au până la 11 dimensiuni. Neurologii aplaudă această descoperire, spunând „am găsit o lume despre care nici măcar nu știam că există”.
Metodele matematice ale topologiei algebrice au ajutat oamenii de știință să găsească structuri și spații geometrice multidimensionale în rețelele creierului.
Potrivit experților, un nou studiu a demonstrat că creierul uman găzduiește structuri și forme care au până la 11 dimensiuni.
Se estimează că creierul uman este acasă la un uluitor 86 de miliarde de neuroni, cu multiple conexiuni de la fiecare celulă în toate direcțiile posibile, formând o rețea celulară super-mare care ne face într-un fel capabili de gândire și conștiință, relatează Science Alert.
Conform unui studiu publicat în revista Frontiers in Computational Neuroscience, o echipă internațională de oameni de știință adunați în jurul proiectului Blue Brain a produs rezultate niciodată văzute în lumea neuroștiinței. Această echipă a reușit să găsească structuri în creier care să reprezinte un univers multidimensional, dezvăluind primul design geometric al conexiunilor neuronale și modul în care acestea răspund la stimuli (stimuli).
Oamenii de știință au folosit tehnici avansate de modelare a computerului pentru a înțelege exact modul în care celulele creierului sunt capabile să se organizeze pentru a îndeplini sarcini complexe.
Cercetătorii au folosit modele matematice de topologie algebră pentru a descrie structurile și spațiile geometrice multidimensionale din rețelele creierului. Studiul arată că structurile sunt formate în același timp în care alternează într-o „uniune” care generează o structură geometrică precisă.
Ilustrație conceptuală a rețelelor cerebrale (l) și topologie (r), prin amabilitatea proiectului Blue Brain Project.
Video promotional:
Henry Markram, un neuroștiințific și director al proiectului Blue Brain din Lausanne, Elveția, a declarat: „Am găsit o lume pe care nu am știut-o niciodată. Există zeci de milioane de aceste obiecte chiar și într-o mică picătură a creierului, în șapte dimensiuni. În unele rețele, chiar am găsit structuri cu până la 11 dimensiuni.
Potrivit experților, fiecare neuron din interiorul creierului nostru este capabil să se conecteze cu aproapele său, într-un anumit fel, formând un obiect cu conexiuni complexe. Interesant este că, cu cât mai mulți neuroni se alătură grupului, cu atât sunt adăugate mai multe dimensiuni obiectului.
Folosind topologia algebrică, oamenii de știință au fost capabili să modeleze o structură în interiorul unui creier virtual generat de computere. Apoi, oamenii de știință au efectuat experimente pe țesutul creierului real pentru a testa rezultatele.
După ce oamenii de știință au adăugat un stimul (stimul) la țesutul creierului virtual, au descoperit că grupurile se coagulează treptat în dimensiuni mai mari. Au descoperit că între aceste grupuri există goluri sau cavități.
Ran Levi de la Universitatea din Aberdeen a declarat pentru WIRED:
„Apariția cavităților de înaltă dimensiune pe măsură ce creierul procesează informația înseamnă că neuronii din rețea răspund la stimuli (stimuli) într-o manieră extrem de organizată.
Este ca și cum creierul răspunde la un stimul (stimul) construind și apoi distrugând un turn de blocuri multidimensionale, începând cu tije (1D), apoi scânduri (2D), apoi cuburi (3D) și apoi geometrii mai complexe cu 4D, 5D etc… Progresul activității creierului seamănă cu un castel de nisip multidimensional care se materializează din nisip și apoi se dezintegrează."
În timp ce formele tridimensionale au înălțimea, lățimea și adâncimea, obiectele descoperite de experți în noul studiu nu pot fi descrise în dimensiuni tridimensionale în lumea noastră, dar matematicienii folosesc 5, 6, 7 și până la 11 dimensiuni pentru a le descrie.
Profesorul Cees van Leeuwen din Ku Leuven, Belgia a declarat pentru Wired:
„În afara fizicii, spațiile de înaltă dimensiune sunt adesea folosite pentru a descrie structuri de date complexe sau condiții ale sistemului, cum ar fi starea unui sistem dinamic în spațiul de stare.
Spațiul este pur și simplu unirea tuturor gradelor de libertate pe care le are un sistem, iar starea sa descrie valorile pe care le iau de fapt aceste grade de libertate”.
Cercetarea este publicată în Frontiers in Computational Neuroscience.
