Naukowcy dokonali sensacyjnego odkrycia. Odkryli, że ludzki mózg jest domem dla struktur i kształtów, które mają nawet 11 wymiarów. Neurolodzy pochwalają to odkrycie, mówiąc: „Znaleźliśmy świat, o którego istnieniu nawet nie wiedzieliśmy”.
Matematyczne metody topologii algebraicznej pomogły naukowcom znaleźć struktury i wielowymiarowe przestrzenie geometryczne w sieciach mózgowych.
Według ekspertów nowe badanie dowiodło, że ludzki mózg jest domem dla struktur i kształtów, które mają do 11 wymiarów.
Szacuje się, że ludzki mózg jest domem dla oszałamiającej liczby 86 miliardów neuronów, z wieloma połączeniami z każdej komórki w każdym możliwym kierunku, tworząc bardzo dużą sieć komórkową, która w jakiś sposób czyni nas zdolnymi do myślenia i świadomości, donosi Science Alert.
Według badań opublikowanych w czasopiśmie Frontiers in Computational Neuroscience, międzynarodowy zespół naukowców zebrany wokół projektu Blue Brain osiągnął wyniki niespotykane wcześniej w świecie neuronauki. Zespół ten był w stanie znaleźć struktury w mózgu, które reprezentują wielowymiarowy wszechświat, ujawniając pierwszy geometryczny projekt połączeń neuronowych i sposób, w jaki reagują na bodźce (bodźce).
Naukowcy wykorzystali zaawansowane techniki modelowania komputerowego, aby dokładnie zrozumieć, w jaki sposób komórki mózgowe są w stanie organizować się, aby wykonywać złożone zadania.
Badacze wykorzystali modele matematyczne topologii algebraicznej do opisania struktur i wielowymiarowych przestrzeni geometrycznych w sieciach mózgowych. Z badań wynika, że struktury powstają w tym samym czasie, że naprzemiennie tworzą „połączenie”, które generuje precyzyjną strukturę geometryczną.
Koncepcyjna ilustracja sieci mózgowych (l) i topologii (r), dzięki uprzejmości Blue Brain Project.
Film promocyjny:
Henry Markram, neurobiolog i dyrektor projektu Blue Brain w Lozannie w Szwajcarii, powiedział: „Znaleźliśmy świat, o którego istnieniu nigdy nie wiedzieliśmy. Istnieją dziesiątki milionów takich obiektów, nawet w małej plamce mózgu, w siedmiu wymiarach. W niektórych sieciach znaleźliśmy nawet struktury do 11 wymiarów”.
Zdaniem ekspertów, każdy neuron w naszym mózgu jest w stanie połączyć się w określony sposób ze swoim sąsiadem, tworząc obiekt o złożonych połączeniach. Co ciekawe, im więcej neuronów dołącza do grupy, tym więcej wymiarów jest dodawanych do obiektu.
Korzystając z topologii algebraicznej, naukowcy byli w stanie wymodelować strukturę wewnątrz wirtualnego mózgu generowanego przez komputery. Następnie naukowcy przeprowadzili eksperymenty na prawdziwej tkance mózgowej, aby sprawdzić wyniki.
Po tym, jak naukowcy dodali bodziec (bodziec) do wirtualnej tkanki mózgowej, odkryli, że grupy stopniowo łączą się w większe wymiary. Odkryli, że między tymi grupami były puste przestrzenie lub wnęki.
Ran Levi z University of Aberdeen powiedział WIRED:
„Pojawienie się wielowymiarowych wnęk w miarę przetwarzania informacji przez mózg oznacza, że neurony w sieci reagują na bodźce (bodźce) w niezwykle zorganizowany sposób.
To tak, jakby mózg reagował na bodziec (bodziec), budując, a następnie niszcząc wieżę z wielowymiarowych bloków, zaczynając od prętów (1D), następnie desek (2D), następnie kostek (3D), a następnie bardziej złożonych geometrii z 4D, 5D itd… Postęp aktywności mózgu przypomina wielowymiarowy zamek z piasku, który materializuje się z piasku, a następnie rozpada”.
Podczas gdy trójwymiarowe kształty mają wysokość, szerokość i głębokość, obiektów odkrytych przez ekspertów w nowym badaniu nie można opisać w trójwymiarowych wymiarach w naszym świecie, ale matematycy używają 5, 6, 7 i do 11 wymiarów do ich opisu.
Profesor Cees van Leeuwen z Ku Leuven w Belgii powiedział Wired:
„Poza fizyką, wielowymiarowe przestrzenie są często używane do opisywania złożonych struktur danych lub warunków systemowych, takich jak stan układu dynamicznego w przestrzeni stanów.
Przestrzeń jest po prostu połączeniem wszystkich stopni swobody, jakie posiada system, a jej stan opisuje wartości, jakie faktycznie przyjmują te stopnie swobody”.
Wyniki badań zostały opublikowane w Frontiers in Computational Neuroscience.