Amint fent úgy lent - A tudósok egy többdimenziós univerzumot találtak az emberi agyban


A legtöbb ember számára abszolút lehetetlen elképzelni és megérteni a világot négy dimenzióban, de egy új tanulmány olyan agyi struktúrákat fedezett fel, melyek akár tizenegy dimenzióval is rendelkezhetnek egy olyan úttörő munka részeként, amely az agy legmélyebb strukturális titkait igyekszik feltárni.
Az algebrai topológiát oly módon használva, ahogy azt még sosem tették az idegtudományban, a Blue Brain Project egyik csapata többdimenziós geometriai struktúrák egész univerzumát fedezte fel az agy hálózataiban.
A Frontiers in Computational Neuroscience című tudományos folyóiratban június 12-én közzétett kutatás azt mutatja, hogy ezek a struktúrák akkor alakulnak ki, amikor egy neuroncsoport egy társulást hoz létre: minden egyes neuron a csoport összes másik neuronjához kapcsolódik egy rendkívül specifikus módon, amely precíz geometriai objektumot hoz létre. Minél több idegsejt van egy csoportban, annál magasabb a geometriai objektum dimenziója.
(1)
"Egy olyan világot találtunk, amire soha nem gondoltunk volna," - mondta Henry Markram ideggyógyász, a Blue Brain Project igazgatója és a svájci Lausanne-ban található EPFL egyetem professzora, "több tízmillió ilyen objektum található még az agy legapróbb darabjában is, egészen hét dimenzióig, de egyes hálózatokban akár tizenegy dimenziójú struktúrákat is találhatunk."
Markram szerint ez megmagyarázhatja, miért olyan nehéz megérteni az agyat.
"A hálózatok tanulmányozására általánosan alkalmazott matematika nem képes felismerni azokat a magasabb dimenziós struktúrákat és tereket, amelyeket jelenleg világosan látunk."
[post_ads_2]
Ha a 4 dimenziós világok meghaladják a képzeletünket, akkor az 5, 6 vagy több dimenzióval rendelkező világok túlságosan bonyolultak ahhoz, hogy a legtöbbünk megértse. Itt jön az algebrai topológia, a matematika azon ága, amely képes bármilyen méretű rendszert leírni. A matematikusok, akik behozták a algebrai topológiát az agyi hálózatok tanulmányozásába a Blue Brain Project keretében, az Kathryn Hess (EPFL) és Ran Levi (Aberdeen Egyetemen) volt.
"Az algebrai topológia olyan, mint egy teleszkóp és egy mikroszkóp egyidejűleg. Bele tud nagyítani a hálózatokba, hogy megtalálja a rejtett struktúrákat - az erdőkben lévő fákat - és az üres tereket - a tisztásokat - mindezt egyszerre," - magyarázta Hess.


2015-ben a Blue Brain nyilvánosságra hozta az agykéreg (neocortex) egy darabjának első digitális másolatát - az agy legfejlettebb részét, ahol az érzékelés, a cselekvés és a tudat található. Ebben a legutóbbi kutatásban az algebrai topológiát alkalmazva több tesztet végeztek a virtuális agyszöveten annak kimutatására, hogy a felfedezett többdimenziós agyi struktúrákat soha nem lehet véletlenül előállítani.
Ezt követően kísérleteket végeztek el valós agyszöveten a Blue Brain laborjában Lausanne-ban, amely megerősítette, hogy a virtuális szövet korábbi felfedezései biológiailag relevánsak, és azt is sugallja, hogy az agy folyamatosan újrahuzalozza magát a fejlődése során, hogy olyan hálózatot építsen fel, amely annyi magasabb dimenziós struktúrát tartalmaz, amennyit csak lehetséges.

Amikor a kutatók stimulálták a virtuális agyszövetet, fokozatosan magasabb dimenziójú csoportosulások alakultak ki, amelyek pillanatnyilag magasabb dimenziójú lyukakhoz kapcsolódtak, amelyeket a kutatók üregeknek neveznek.
"A magasabb dimenziójú üregek megjelenése, amikor az agy feldolgozza az információt azt jelenti, hogy a hálózat neuronjai rendkívül szervezetten reagálnak az ingerekre," - mondta Levi. "Olyan, mintha az agy egy ingerre reagálna, majd felhúzna és lerombolna egy többdimenziós blokkokból álló tornyot, kezdve rudakkal (1D), majd deszkákkal (2D), majd kockákkal (3D), majd összetettebb 4D-s és 5D-s stb. geometriákkal. Az agyban folyó tevékenység előrehaladása egy többdimenziós homokvárhoz hasonlít, amely homokból jön létre majd szétesik."
A kutatók számára most az a nagy kérdés, hogy az általunk elvégzendő feladatok bonyolultsága attól függ-e, hogy az agy milyen többdimenziós "homoktornyokat" képes kialakítani. Az idegtudomány azzal is küzd, hogy megtalálja, hogy az agy hol tárolja az emlékeket. "Lehet, hogy a magasabb dimenziójú üregekben 'rejtőznek'," - jegyzi meg Markram. (2)
(1) - http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fncom.2017.00048/full
(2) - https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-06/f-bbt060617.php

Hozzászólások

Megfigyelhető-e a valóság úgy, ahogyan van? A kvantumvilág ellentmond annak, amit látunk

Megfigyelhető-e a valóság úgy, ahogyan van? A kvantumvilág ellentmond annak, amit látunk

Új Világtudat - Az Élet Más Szemmel, Evolúció, spiritualitás, tudomány

Tudósok olyan innovatív hidrogén üzemanyagot hoztak létre, ami a világot is megváltoztathatja

Tudósok olyan innovatív hidrogén üzemanyagot hoztak létre, ami a világot is megváltoztathatja

A hidrogén üzemanyagcellák most egy óriási lépést tehetnek előre. Az Indianai Egyetem tudósai bejelentették, hogy sikerült létrehozniuk eg...

3D nyomtatókkal hamarosan rendelésre készíthetnek testrészeket élő sejtekből

3D nyomtatókkal hamarosan rendelésre készíthetnek testrészeket élő sejtekből

Tudósok első alkalommal használnak 3D nyomtatási technológiát élő szövetből álló struktúrák létrehozására. A bioprinter áttörés ígéretes...

A tudósok felfedezték, hogy az ébren lévők képesek telepatikusan befolyásolni az alvó emberek álmait

A tudósok felfedezték, hogy az ébren lévők képesek telepatikusan befolyásolni az alvó emberek álmait

Az álom telepátia azt sugallja, hogy az emberi lények képesek telepatikusan kommunikálni egy másik személlyel, miközben álmodik. Ez nem ...

Hatalmas oxigénforrást fedeztek fel mélyen a Föld felszíne alatt

Hatalmas oxigénforrást fedeztek fel mélyen a Föld felszíne alatt

Miközben az emberiség a világűrt próbálja felfedezni és a Naprendszer bolygóinak kolonizációja felé halad előre, kiderült, hogy még mind...

A modern kutatások eredményei azt mutatják, hogy a szívnek saját tudata van

A modern kutatások eredményei azt mutatják, hogy a szívnek saját tudata van

A "Szívek és elmék" ("Of Hearts and Minds") című filmben a tudományos dokumentumfilmes David Malone az emberi szívet vizsgálja, egymás m...

A műanyagevő baktériumok oldhatják meg a világ szennyezési problémáit

A műanyagevő baktériumok oldhatják meg a világ szennyezési problémáit

Japán tudósok olyasmit fedeztek fel, ami legalább részbeni megoldás lehet a globális környezetszennyezési válságra egy mikroorganizmus f...

Ősi idegenek - A géniusz tényező

Ősi idegenek - A géniusz tényező

A történelem során a világ legnagyobb gondolkodói közül sokan segítették az emberi civilizáció haladását mélyreható meglátásaikkal és r...

Egy új tanulmány felfedi az igazi okát, hogy az okos embereknek miért jobb egyedül

Egy új tanulmány felfedi az igazi okát, hogy az okos embereknek miért jobb egyedül

Ha intelligens vagy, akkor egyedül jobb. Legalábbis ez az, amit a British Journal of Psychology című folyóiratban a közelmúltban megjele...

A titkos űrprogramokban használt életkor regresszióról megerősítették, hogy tudományosan megvalósítható

A titkos űrprogramokban használt életkor regresszióról megerősítették, hogy tudományosan megvalósítható

A genetikai kutatásban közelmúltban elért áttöréseknek köszönhetően annak a három informátornak az állítása, akik azt mondják, hogy éle...

http://ujhazak.com