Учёные нашли многомерную Вселенную прямо в человеческом мозге!

Нейробиологи из проекта Blue Brain (Швейцария) использовали математические методы для того, чтобы совершенно по-новому описать архитектуру нашего мозга.

Учёные нашли многомерную Вселенную прямо в человеческом мозге!


При помощи алгебраической топологии, описывающей свойства объектов и пространств вне зависимости от изменений их формы, учёные заметили, что нейроны соединяются в группы, и число нейронов в них указывает на размер этого многомерного геометрического объекта.
Схематически его изобразили вот так:

Учёные нашли многомерную Вселенную прямо в человеческом мозге!


Руководитель проекта Генри Маркрам говорит:
«Мы обнаружили мир, о котором даже не подозревали. Даже в небольшой крупинке мозга этих объектов десятки миллионов, и у них до 7 измерений. А в некоторых сетях их число доходило до 11». Для проведения математического анализа нейробиологи воспользовались подробной компьютерной моделью неокортекса, которую создали ещё в 2015 году. Неокортекс, или новая кора — самая «современная» часть нашего мозга, сформировавшаяся позже всего и отвечающая за функции высшего порядка — сознание и восприятие. В мозгу человека примерно 86 миллиардов нейронов, и связи между ними простираются во всех возможных направлениях, образуя сеть, формирующую наше сознание.

После разработки математической модели учёные протестировали её на виртуальных стимулах, а затем испытали на подопытных крысах. И обнаружили большое число многомерных геометрических структур в мозгу, сформированных нейронами и пустыми пространствами между ними, которых не видели раньше в нейронных сетях — ни в биологических, ни в искусственных.
Пустые пространства между нейронами оказались критически важными для функционирования мозга. Когда в мозг поступает стимулирующий сигнал, нейроны реагируют на него крайне организованно. Математик Ран Леви, один из участников проекта, объясняет: «Выглядит это так, будто мозг откликается на стимулы, создавая, а затем увеличивая башню из многомерных блоков — начиная с одномерных палочек, затем переходя к доскам (2D), затем к кубам (3D), затем к более сложной геометрии с 4D, 5D и т. д.».
Это открытие даёт новое понимание процессов обработки информации мозгом. Учёным ещё предстоит разобраться, что именно заставляет группы нейронов соединяться в такие конструкции.
Трёхмерные фигуры имеют высоту, ширину и глубину, а открытые учёными объекты хотя и не существуют в реальном мире, но математиками описываются как 5-, 6-, 7- или 11-мерные.
Профессор Кес ван Лёвен говорит:
«Помимо физики многомерные пространства часто используются для описания сложных структур данных или состояний систем — например, состояния динамической системы в фазовом пространстве. Пространство — это просто сочетание всех степеней свободы, присущих системе, а его фазовое состояние описывает реальное значение этих степеней свободы».

Опубликовать в Фейсбук  Опубликовать в Google plus  Опубликовать в Вконтакте  Добавить в Twitter  Поделиться в Одноклассниках 
Загрузка...

Добавить комментарий

logo
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
*
Генерация пароля