Ученые: нейроны мозга — те же галактики во Вселенной

Совместное исследование ученых Болонского и Веронского университетов (Италия) доказало, что человеческий мозг по своему строению и взаимодействию в нем нейронов поразительно похож на Вселенную.

Исследование было проведено совместными усилиями астрофизика Франко Вацца и нейрохирурга Альберто Фелетти. Специалисты сравнили две самые сложные системы в природе: космическую сеть из множества галактик и сеть нейронных клеток в человеческом мозге.

Количественный анализ был проведен, несмотря на огромную разницу в масштабе между двумя этими сетями, которая превышает 27 порядков. По сути, исследование было проведено на пересечении космологии и нейрохирургии. Оно предполагает, что различные физические процессы могут создавать структуры, характеризующиеся одинаковыми уровнями сложности и самоорганизации.

• Исследователи отмечают, что человеческий мозг функционирует благодаря своей широкой нейронной сети. Считается, что она состоит примерно из 69 миллиардов нейронов. В то же время о Вселенной известно, что она представляет собой космическую сеть, которая состоит как минимум из 100 миллиардов галактик.

«В обеих системах только 30 процентов их массы составляют галактики и нейроны, — пишут ученые. — В обеих системах галактики и нейроны образуют длинные волокна или узлы между ними. Наконец, в обеих системах 70 процентов распределения массы или энергии состоит из компонентов, играющих явно пассивную роль: вода в мозге и темная энергия в наблюдаемой Вселенной».

Именно эти общие черты и легли в основу анализа. Ученых интересовало, до какой степени человеческий мозг и Вселенная могут быть похожи друг на друга? Для поиска ответа на этот вопрос они смоделировали сеть галактик и сеть нейронов коры головного мозга, а затем наложили их друг на друга. Цель заключалась в том, чтобы увидеть, как флуктуации (колебания) вещества распространяются в столь разных масштабах.

«Мы рассчитали спектральную плотность обеих систем, — рассказал Франко Вацца. — Этот метод часто используется в космологии для изучения пространственного распределения галактик. Наш анализ показал, что распределение колебаний в нейронной сети мозжечка в масштабе от одного микрометра до 0,1 миллиметра следует такой же прогрессии распределения материи в космической „паутине“. Но в космосе, конечно, все происходит в гораздо более крупном масштабе — от пяти до 500 миллионов световых лет».

Также авторы работы рассчитали некоторые параметры, которые характеризуют как нейронную сеть мозга, так и космическую сеть. В частности, они изучили среднее количество соединений в каждом узле и тенденцию их объединения в кластеры внутри каждой сети.

«И снова структурные параметры выявили неожиданные уровни согласования, — говорит Альберто Фелетти. — Вероятно, взаимосвязь внутри двух этих сетей выстраивается в соответствии с аналогичными физическими принципами, несмотря на поразительную и очевидную разницу между физическими силами, регулирующими галактики и нейроны».

• Другие любопытные заголовки об открытиях ученых на нашем портале - по ссылке.

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Пенсионер смог вернуть себе украденные мошенниками деньги
  
  Пожилой пермяк вернул деньги, украденные дистанционными мошенниками. Мужчина обратился в надзорное ведомство, которая через суд добилась возврата суммы неосновательного обогащения.
• Андрей Макаревич* избавился от имущества в России
  
  У лидера музыкальной группы «Машина времени» Андрея Макаревича*, уехавшего из России, не осталось имущества на территории страны. Об этом журналистам сообщил представитель музыканта Антон Чернин.
• Киркоров потребовал убрать «профурсетку с бриллиантом» Ивлееву из новогоднего шоу на ТНТ
  
  Народный артист России Филипп Киркоров потребовал убрать блогершу Анастасию Ивлееву из новогоднего шоу на ТНТ. Об этом он рассказал на своей странице в соцсети.
• Лидия Федосеева-Шукшина с трудом ходит и жалуется на сильные боли
  
  Накануне актриса Лидия Федосеева-Шукшина в Таганском суде столицы давала показания по делу об авторских правах на наследие мужа – писателя Василия Шукшина. А после заседания немного пообщалась с журналистами.
• Борис Щербаков готовится к выписке из больницы после серьёзной операции
  
  Восстанавливающийся после сложной операции на челюсти 75-летний актер Борис Щербаков сможет встретить Новый год дома – его планируют отпустить домой уже на следующей неделе.
• Ольга Бузова пожаловалась на отсутствие хороших свиданий
  
  Певица Ольга Бузова пожаловалась на шоу «Тема» для RU.TV, что все её свидания в 2024 году не увенчались успехом.
• Юрист по ЖКХ назвал коммунальные платежи, от которых можно отказаться
  
  Люди, которые живут в многоквартирных домах, могут не оплачивать некоторые дополнительные услуги, если они не были согласованы и прописаны в договоре с управляющей компанией. Речь идёт о радиоточках, общедомовой антенне, страховании жилья и диспетчеризации.
• Сибирячке сделали новую челюсть из кости ноги
  
  Пациентке была проведена сложная хирургическая операция по реконструкции нижней челюсти. Врачи использовали фрагмент кости, взятый с ноги женщины.
• Уголок шахматиста. Гукеш Доммараджу – чемпион мира!
  
  В Сингапуре завершился матч за шахматную корону между Дин Лижэнем (Китай) и Гукешем Доммараджу (Индия), и, как вы уже наверняка знаете, его победителем стал 18-летний индийский шахматист. Он сумел выиграть последнюю, 14-ю партию и набрать желанные 7,5 очка, в то время как по ходу борьбы ничто этого не предвещало.
• В России начался отбор пациентов для испытания первой онковакцины
  
  Начался отбор кандидатов для участия в клиническом исследовании российской вакцины от рака, сообщил главный внештатный онколог Минздрава России, хирург, академик РАН Андрей Каприн в Telegram-канале.
• Покойная жена отправила подарок мужу через Тайного Санту
  
  В штате Айдахо, США, мужчина получил подарок в игре Тайный Санта и неожиданно узнал, что его сделала его покойная жена.
• Подстреленный медведь упал с дерева на охотника
  
  В США подстреленный медведь упал с дерева на одного из охотников, мужчина умер из-за полученных травм через несколько дней.
• Работодатели стали менее охотно поднимать зарплаты россиянам
  
  В 2024 году работодатели в России стали менее охотно повышать заработную плату своим сотрудникам. Согласно информации, предоставленной платформой онлайн-рекрутинга hh.ru, доля компаний, которые увеличили оклады работникам, составила 58%. Для сравнения: в предыдущем году этот показатель был выше и достигал 68%.
• Ученые «Вектора» ведут работу над вакциной от ВИЧ
  
  Российские ученые из Государственного научного центра «Вектор» Роспотребнадзора активно работают над созданием вакцины против ВИЧ.
• Рождественские сюрпризы
  
  Новая подборка интересных фактов со всего света с комментариями нашего обозревателя.
• Актриса Наталья Фатеева сломала ключицу во время занятий физкультурой
  
  89-летняя актриса Наталья Фатеева получила перелом ключицы во время занятий физкультурой. Теперь ей предстоит долгая реабилитация.
• Участок, где снимали «Дом-2», выставили на продажу
  
  Участок реалити-шоу «Дом-2», расположенный в поселке Лобаново, выставили на продажу за 690 млн рублей на специализированном сайте.
• Сыну Джона Леннона удалили злокачественную меланому
  
  Старший сын сооснователя группы The Beatles Джона Леннона Джулиан рассказал, что перенес вторую операцию из-за рака. О хирургическом вмешательстве 61-летний британский музыкант сообщил в соцсети X.
• Отец погибшего бывшего мужа Седоковой гневно высказался о певице
  
  Райтис Тимма, отец Яниса Тиммы, известного латвийского баскетболиста, высказался по поводу высказываний Анны Седоковой, бывшей супруги его сына, о жизни в аду.
• СК раскрыл, что заставило убийцу зарезать мать четверых детей в Нижнем Тагиле
  
  В Нижнем Тагиле 24-летняя мать четверых детей стала жертвой жестокого убийства, совершённого на глазах у одного из её детей.