dimensioni. I neuroscienziati accolgono la scoperta dicendo: “Abbiamo trovato un mondo che non avevamo mai immaginato”.
Metodi matematici di topologia algebrica hanno aiutato i ricercatori a trovare strutture e spazi geometrici multidimensionali nelle reti del cervello.
Secondo gli esperti, questo studio ha dimostrato che il cervello umano ospita strutture e forme che hanno fino a 11 dimensioni.
I cervelli umani sono stimati a ospitare 86 miliardi di neuroni, con diversi collegamenti da ogni cella cellulare in ogni direzione possibile, formando una rete cellulare super-vasta che ci rende capaci di pensiero e di coscienza, riferisce Science Alert .
Un gruppo internazionale di scienziati riuniti intorno al progetto Blue Brain ha ottenuto risultati mai visti prima nel mondo della neuroscienza, secondo lo studio pubblicato nella rivista Frontiers in Computational Neuroscience. Questa squadra è riuscita a trovare strutture nel cervello che presentano un universo multidimensionale, scoprendo il primo disegno geometrico delle connessioni neurali e come rispondono agli stimoli.
Gli scienziati hanno fatto uso di approfondite tecniche di modellazione al computer per capire come esattamente le cellule cerebrali umane sono in grado di organizzarsi per svolgere compiti complessi.
I ricercatori hanno utilizzato modelli matematici di topologia algebrica per descrivere strutture e spazi geometrici multidimensionali nelle reti cerebrali. Nello studio si indica che le strutture si formano allo stesso tempo in cui sono interlacciate in una “unione” che genera una struttura geometrica precisa.
Illustrazione concettuale delle reti del cervello e della topologia (r), per gentile concessione di Blue Brain Project.
Henry Markram neuroscienziato e direttore del progetto Blue Brain a Losanna, Svizzera, ha commentatoo : “Abbiamo trovato un mondo che non avevamo mai immaginato. Ci sono decine di milioni di questi oggetti anche in un piccolo speck del cervello, fino a sette dimensioni. In alcune reti abbiamo trovato anche strutture con un massimo di 11 dimensioni “.
Come è stato notato dagli esperti, ogni neurone all’interno del nostro cervello è in grado di interconnettersi ad un vicino, in modo specifico per formare un oggetto con connessioni complesse. È interessante notare che più neuroni si uniscono, più dimensioni si formano e vengono aggiunte all’oggetto.
Utilizzando la topologia algebrica, gli scienziati sono stati in grado di modellare la struttura all’interno di un cervello virtuale , generato con l’aiuto di computer. Successivamente, gli scienziati hanno effettuato esperimenti su un vero e proprio tessuto cerebrale per verificare i risultati.
Dopo che gli scienziati hanno aggiunto un impulso nel tessuto cerebrale virtuale, hanno scoperto che i clique di dimensioni progressivamente più elevate si sono riunite. Hanno scoperto che tra queste cricche c’erano fori o cavità.
Ran Levi della Aberdeen University, che ha lavorato sulla ricerca, ha detto a WIRED :
“L’apparizione di cavità ad alta dimensione quando il cervello sta elaborando informazioni significa che i neuroni della rete reagiscono a stimoli in modo estremamente organizzato”.
“È come se il cervello reagisca ad uno stimolo costruendo una torre di blocchi multidimensionali, a partire da aste (1D), poi da tavole (2D), poi cubi (3D) e poi geometrie più complesse con 4D, 5D, ecc. La progressione dell’attività attraverso il cervello assomiglia a un multicolore sandcastle che si materializza dalla sabbia e si disintegra “.
Mentre le forme che sono tridimensionali hanno altezza, larghezza e profondità, gli oggetti scoperti dagli esperti del nuovo studio non esistono in quelle tre dimensioni del mondo reale, ma i matematici li utilizzano per una descrizione e possono avere 5, 6 7 O fino a 11 dimensioni.
Il professor Cees van Leeuwen, di KU Belgio, ha dichiarato a Wired : “Al di fuori della fisica, gli spazi ad alta dimensione sono spesso utilizzati per descrivere complesse strutture di dati o condizioni di sistemi, ad esempio lo stato di un sistema dinamico nello spazio dello stato. ”
“Lo spazio è semplicemente l’unione di tutti i gradi di libertà che il sistema ha e il suo stato descrive i valori che questi gradi di libertà stanno assumendo”.
La ricerca è pubblicata in Frontiers in Computational Neuroscience .
Fonte:
Fonte: www.ancient-code.com
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