Ученые обнаружили в нашем мозге целую вселенную с множеством измерений

0
70

Как давно известно специалистам в области нейробиологии, каждый нейрон в нашем мозге определенным образом соединяется с нейронами по соседству, формируя все более и более крупные объекты со сложной внутренней системой соединений. Любопытно то, что чем больше нейронов соединяется вместе, тем большее количество измерений необходимо для описания объекта.

Благодаря использованию алгебраической топологии ученым удалось с помощью компьютеров смоделировать одну из таких структур внутри виртуального мозга человека. После этого ученые провели несколько экспериментов на настоящем мозге, подтвердившем полученные результаты.

После того, как ученые подвергли виртуальный участок ткани мозга стимуляции, они обнаружили, что эта стимуляция способствует самоорганизации нейронов в структуры со все большим и большим количеством измерений. Также они обнаружили, что между этими структурами образуются своего рода пространства или полости.

Ран Леви из Университета Абердина, являющийся одним из участников этого исследования, сказал в своем интервью «WIRED» по этому поводу следующее: «Появление многомерных полостей в мозге во время обработки им информации означает прежде всего то, что нейронные сети мозга реагируют на внешние стимулы чрезвычайно организованным способом».

«Такое впечатление, словно мозг реагирует на внешние стимулы, сперва создавая, а после разрушая башню из многомерных блоков, начиная с штырей (одномерные), от них переходя к планкам (двумерные), после к кубам (трехмерные), и к более сложным геометрическим фигурам (четырехмерные, пятимерные и так далее). При наблюдении за активностью нейронов в мозге они похожи на многомерный замок из песка, который сперва строится сам по себе, а после вновь рассыпается».

В трехмерной вселенной мы, как правило, имеем дело с объектами, у которых есть лишь длина, ширина и высота, но обнаруженные во время проведения данного исследования объекты, хотя и существуют в нашем трехмерном мире, но для их описания математикам приходится использовать 5, 6, 7, а то и 11 измерений.

Профессор Цеес ван Лееувен из Левенского католического университета сказал в своем интервью Wired следующее: «Многомерные пространства имеют отношение далеко не только к физике — в других сферах научной деятельности они часто используются для описания сложных структур данных или состояний различных систем — к примеру, состояния динамической системы в статическом пространстве».

«В этом смысле многомерное пространство — это всего лишь совокупность всех степеней свободы, которые есть у той или иной системы, и его состояние описывает значения, которые принимают эти степени».

Понравилось? Поделись с друзьями!

Источник,Источник