Znanstvenici su napravili senzacionalno otkriće, otkrili su da je ljudski mozak dom struktura i oblika koji imaju čak 11 dimenzija. Neuroznanstvenici pozdravljaju ovo otkriće govoreći: "Pronašli smo svijet za koji nikada nismo ni znali da postoji."
Matematičke metode algebarske topologije pomogle su znanstvenicima da pronađu strukture i višedimenzionalne geometrijske prostore u moždanim mrežama.
Prema riječima stručnjaka, nova studija dokazala je da je ljudski mozak dom struktura i oblika koji imaju čak 11 dimenzija.
Procjenjuje se da je ljudski mozak dom nevjerojatnih 86 milijardi neurona, s višestrukim vezama iz svake stanice u svakom mogućem smjeru, tvoreći super veliku staničnu mrežu koja nas nekako čini sposobnima za misao i svijest, prenosi Science Alert.
Prema studiji objavljenoj u časopisu "Frontiers in Computational Neuroscience", međunarodni tim znanstvenika okupljen oko projekta "Plavi mozak" dao je rezultate nikada ranije viđene u svijetu neuroznanosti. Ovaj je tim uspio pronaći strukture u mozgu koje predstavljaju višedimenzionalni svemir, otkrivajući prvi geometrijski dizajn neuronskih veza i kako reagiraju na podražaje (podražaje).
Znanstvenici su koristili napredne tehnike računalnog modeliranja kako bi točno razumjeli kako su se moždane stanice sposobne organizirati za obavljanje složenih zadataka.
Istraživači su koristili matematičke modele algebarske topologije za opisivanje struktura i višedimenzionalnih geometrijskih prostora u moždanim mrežama. Studija pokazuje da se strukture formiraju u isto vrijeme da se izmjenjuju u "savezu" koji stvara preciznu geometrijsku strukturu.
Konceptualna ilustracija moždanih mreža (l) i topologija (r), ljubaznošću Plavog mozga.
Promotivni video:
Henry Markram, neuroznanstvenik i direktor projekta Plavi mozak u švicarskoj Lozani, rekao je: „Pronašli smo svijet za koji nikada nismo znali da postoji. Deseci milijuna tih objekata postoje čak i u malom mozgu, u sedam dimenzija. U nekim smo mrežama pronašli čak i strukture do 11 dimenzija."
Prema stručnjacima, svaki se neuron u našem mozgu može povezati sa svojim susjedom, na određeni način, formirajući objekt složenim vezama. Zanimljivo je da što se više neurona pridruži grupi, to se dimenziji dodaje i objekt.
Pomoću algebarske topologije, znanstvenici su uspjeli modelirati strukturu unutar virtualnog mozga generiranog računalima. Znanstvenici su potom izvodili eksperimente na stvarnom moždanom tkivu kako bi testirali rezultate.
Nakon što su znanstvenici dodali podražaj (stimulus) virtualnom moždanom tkivu, otkrili su da se skupine postupno stapaju u veće dimenzije. Otkrili su da između ovih skupina postoje praznine ili šupljine.
Ran Levi sa Sveučilišta u Aberdeenu rekao je za WIRED:
„Pojava šupljine visoke dimenzije dok mozak obrađuje informacije znači da neuroni u mreži reagiraju na podražaje (podražaje) na izuzetno organiziran način.
To je kao kad mozak reagira na poticaj (podražaj) gradeći i zatim uništavajući toranj višedimenzionalnih blokova, počevši od šipki (1D), zatim daske (2D), zatim kocke (3D), a zatim složenije geometrije s 4D, 5D itd… Napredak moždanih aktivnosti nalikuje višedimenzionalnom dvorcu pijeska koji se materijalizira iz pijeska i zatim se raspada."
Dok trodimenzionalni oblici imaju visinu, širinu i dubinu, predmeti koje su otkrili stručnjaci u novoj studiji ne mogu se opisati trodimenzionalnim dimenzijama u našem svijetu, ali matematičari koriste 5, 6, 7 i do 11 dimenzija kako bi ih opisali.
Profesor Cees van Leeuwen iz Ku Leuvena, Belgija, rekao je Wiredu:
„Izvan fizike, prostorni dimenzionalni prostori često se koriste za opisivanje složenih struktura podataka ili stanja sustava, poput stanja dinamičkog sustava u prostoru stanja.
Prostor je jednostavno sjedinjenje svih stupnjeva slobode koje sustav posjeduje, a njegovo stanje opisuje vrijednosti koje ti stupnjevi slobode zapravo uzimaju “.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Frontiers in Computational Neuroscience.