Vedci urobili senzačný objav a zistili, že ľudský mozog je domovom štruktúr a tvarov, ktoré majú až 11 rozmerov. Neurovedci tlieskajú tomuto objavu a tvrdia, že „sme našli svet, o ktorom sme nikdy nevedeli, že existuje“.
Matematické metódy algebraickej topológie pomohli vedcom nájsť štruktúry a viacrozmerné geometrické priestory v mozgových sieťach.
Podľa odborníkov nová štúdia preukázala, že ľudský mozog je domovom štruktúr a tvarov, ktoré majú až 11 rozmerov.
Odhaduje sa, že ľudský mozog je domovom ohromujúcich 86 miliárd neurónov, s viacnásobnými spojeniami z každej bunky vo všetkých možných smeroch, ktoré vytvárajú super-veľkú celulárnu sieť, ktorá nás nejako robí schopnými myslenia a vedomia.
Podľa štúdie uverejnenej v časopise Frontiers in Computational Neuroscience, medzinárodný tím vedcov, ktorí sa zhromaždili v rámci projektu Blue Brain, priniesol výsledky, ktoré sa doteraz vo svete neurovedy nevideli. Tento tím bol schopný nájsť v mozgu štruktúry, ktoré predstavujú viacrozmerný vesmír, odhaľujúce prvý geometrický návrh neurálnych spojení a ako reagujú na podnety (stimuly).
Vedci použili pokročilé techniky počítačového modelovania na presné pochopenie toho, ako sú mozgové bunky schopné zorganizovať sa na vykonávanie zložitých úloh.
Vedci použili matematické modely algebraickej topológie na opis štruktúr a viacrozmerných geometrických priestorov v mozgových sieťach. Štúdia ukazuje, že štruktúry sa tvoria súčasne s tým, že sa striedajú v „zväzku“, ktorý vytvára presnú geometrickú štruktúru.
Koncepčné znázornenie mozgových sietí (l) a topológie (r), so súhlasom projektu Blue Brain.
Propagačné video:
Henry Markram, neurovedec a riaditeľ projektu Blue Brain vo švajčiarskom Lausanne, povedal: „Našli sme svet, o ktorom sme nikdy nevedeli, že existuje. Existujú desiatky miliónov týchto objektov aj v malom mozgu v siedmich dimenziách. V niektorých sieťach sme dokonca našli štruktúry až do 11 rozmerov. “
Podľa odborníkov je každý neurón v našom mozgu schopný určitým spôsobom sa spojiť so svojím susedom a vytvoriť objekt s komplexnými spojeniami. Je zaujímavé, že čím viac neurónov sa pripojí k skupine, tým viac objektov sa pridá k objektu.
Použitím algebraickej topológie vedci dokázali modelovať štruktúru vo virtuálnom mozgu vytvorenom počítačmi. Vedci potom vyskúšali výsledky na skutočnom mozgovom tkanive.
Keď vedci do virtuálneho mozgového tkaniva pridali stimul (stimul), zistili, že skupiny sa postupne zhlukujú do väčších rozmerov. Zistili, že medzi týmito skupinami boli prázdne miesta alebo dutiny.
Ran Levi z University of Aberdeen povedal WIRED:
„Výskyt vysokorozmerných dutín, keď mozog spracováva informácie, znamená, že neuróny v sieti reagujú na podnety (podnety) extrémne organizovaným spôsobom.
Je to ako mozog reaguje na stimul (stimul) tým, že stavia a potom ničí vežu viacrozmerných blokov, počnúc tyčami (1D), potom doskami (2D), potom kockami (3D), a potom zložitejšie geometrie so 4D, 5D atď… Postup mozgovej činnosti pripomína viacrozmerný pieskový hrad, ktorý sa zhmotňuje z piesku a potom sa rozpadá. ““
Zatiaľ čo trojrozmerné tvary majú výšku, šírku a hĺbku, objekty objavené odborníkmi v novej štúdii sa nedajú opísať v trojrozmerných dimenziách v našom svete, ale matematici ich používajú na opis rozmerov 5, 6, 7 a až 11.
Profesor Cees van Leeuwen z Ku Leuven v Belgicku povedal Wiredovi:
„Mimo fyziky sa na opis zložitých dátových štruktúr alebo systémových podmienok, ako je napríklad stav dynamického systému v štátnom priestore, často používajú priestorové priestory.
Vesmír je jednoducho spojením všetkých stupňov slobody, ktoré systém má, a jeho stav opisuje hodnoty, ktoré tieto stupne slobody skutočne nadobúdajú. “
Výskum je publikovaný v Frontiers in Computational Neuroscience.
