Vědci provedli senzační objev a zjistili, že lidský mozek je domovem struktur a tvarů, které mají až 11 rozměrů. Neurovědci tento objev tleskají a říkají: „Našli jsme svět, o kterém jsme nikdy nevěděli, že existuje.“
Matematické metody algebraické topologie pomohly vědcům najít struktury a vícerozměrné geometrické prostory v mozkových sítích.
Podle odborníků nová studie prokázala, že lidský mozek je domovem struktur a tvarů, které mají až 11 rozměrů.
Odhaduje se, že lidský mozek je domovem ohromujících 86 miliard neuronů, s vícenásobnými spojeními z každé buňky ve všech možných směrech, vytvářejících super-velkou buněčnou síť, která nám nějak umožňuje myslet a uvědomovat si, uvádí Science Alert.
Podle studie zveřejněné v časopise Frontiers in Computational Neuroscience, mezinárodní tým vědců shromážděných kolem projektu Blue Brain, přinesl výsledky, které ve světě neurověd dosud nebyly vidět. Tento tým byl schopen najít v mozku struktury, které představují vícerozměrný vesmír, odhalující první geometrický design nervových spojení a jak reagují na podněty (podněty).
Vědci použili pokročilé techniky počítačového modelování k tomu, aby přesně pochopili, jak jsou mozkové buňky schopny se organizovat, aby vykonávaly složité úkoly.
Vědci použili matematické modely algebraické topologie k popisu struktur a vícerozměrných geometrických prostorů v mozkových sítích. Studie ukazuje, že struktury se vytvářejí současně s tím, že se střídají v „unii“, která vytváří přesnou geometrickou strukturu.
Konceptuální ilustrace mozkových sítí (l) a topologie (r), se svolením projektu Blue Brain.
Propagační video:
Henry Markram, neurovědec a ředitel projektu Blue Brain ve švýcarském Lausanne, řekl: „Našli jsme svět, o kterém jsme nikdy nevěděli, že existuje. Existují desítky milionů těchto objektů i v malém mozku v sedmi dimenzích. V některých sítích jsme dokonce našli struktury až 11 rozměrů. “
Podle odborníků je každý neuron uvnitř našeho mozku schopen určitým způsobem spojit se svým sousedem a vytvořit objekt se složitým spojením. Je zajímavé, že čím více neuronů se připojí ke skupině, tím více objektů se přidá k objektu.
Pomocí algebraické topologie byli vědci schopni modelovat strukturu uvnitř virtuálního mozku generovaného počítači. Vědci pak provedli experimenty na skutečné mozkové tkáni, aby otestovali výsledky.
Poté, co vědci přidali stimul (stimul) do virtuální mozkové tkáně, zjistili, že skupiny se postupně spojují do větších dimenzí. Zjistili, že mezi těmito skupinami jsou mezery nebo dutiny.
Ran Levi z University of Aberdeen řekl WIRED:
„Vznik vysokorozměrných dutin, když informace o mozku zpracovávají, znamená, že neurony v síti reagují na podněty (podněty) extrémně organizovaným způsobem.
Je to jako mozek reaguje na podnět (podnět) vytvořením a následným zničením věže vícerozměrných bloků, počínaje pruty (1D), poté prkna (2D), pak kostkami (3D), a potom složitější geometrie s 4D, 5D atd… Průběh mozkové činnosti připomíná vícerozměrný pískový hrad, který se zhmotňuje z písku a poté se rozpadá. “
Zatímco trojrozměrné tvary mají výšku, šířku a hloubku, objekty objevené odborníky v nové studii nelze v našem světě popsat v trojrozměrných rozměrech, ale matematici k jejich popisu používají 5, 6, 7 a až 11 rozměrů.
Profesor Cees van Leeuwen z Ku Leuven v Belgii řekl Wiredovi:
„Mimo fyziku se často používají k popisu složitých datových struktur nebo systémových podmínek, jako je například stav dynamického systému ve stavovém prostoru, prostorové prostory.
Vesmír je jednoduše spojením všech stupňů svobody, které systém má, a jeho stav popisuje hodnoty, které tyto stupně svobody skutečně mají. “
Výzkum je publikován v Frontiers in Computational Neuroscience.