Нещодавні дослідження в області нейробіології та квантової фізики дозволили вченим зробити сенсаційне відкриття — як виявилося, людський мозок є основою для структур і образів, в яких може бути до 11 вимірювань. Нейробіологи всього світу гаряче вітають це відкриття. Як сказав один з них: «Ми відкрили для себе цілий світ, світ, про який раніше навіть не уявляли».
Математичні методи алгебраїчної топології допомогли дослідникам виявити в мережі нейронів людського мозку абсолютно нові структури та геометричні простору з безліччю вимірювань.
Експерти вважають, що результати цих наукових досліджень незаперечно доводять, що мозок людини є основою для структур і образів, у яких може бути до 11 вимірювань.
Як пишуть в одній статті журналу «Science Alert», мозок середньостатистичного людини складається з більш ніж 86 мільярдів нейронів, синапси яких найтоншої павутиною розповзаються в усі можливі сторони, формуючи неймовірно щільний і розгалужену мережу клітин, яка якимось, досі не повністю вивченим способом, робить нас здатними на розумне, свідоме мислення.
У відповідності із звітом про дослідження, опублікованому в журналі «Frontiers in Computational Neuroscience», міжнародна група вчених, що беруть участь в проекті «Blue Brain» отримала результати, що опинилися для нейробіологів всього світу повною несподіванкою. Саме цій команді під час дослідження геометричних образів зв'язки між нейронами, а також їх реакції на зовнішні стимули, вдалося виявити в мозку людини структури, що є частиною цілого всесвіту з безліччю вимірювань.
Дослідники з допомогою докладного комп'ютерного моделювання, намагалися зрозуміти, як саме клітини мозку організовуються у більш складні структури, здатні в підсумку на різні завдання.
Дослідники використовували математичні моделі алгебраїчної топології для опису структур і багатовимірних геометричних просторів в нейронних мережах мозку. У дослідженні зазначено, що ці структури формуються в той же час, коли вони переплітаються в «союз», створює чітку геометричну структуру.
Як вважає Генрі Маркрам, нейробіолог та директор проекту Blue Brain» в Лозанні, Швейцарія:
«Ми відкрили для себе цілий світ, світ, про який раніше навіть не уявляли. Навіть найдрібнішої частки головного мозку можна знайти десятки мільйонів таких багатовимірних об'єктів, що включають в себе до семи вимірів. А в деяких мережах ми виявили структури, які можна описати не менше ніж 11 вимірами».
Як давно відомо фахівцям в області нейробіології, кожен нейрон у нашому мозку певним чином поєднується з нейронами по сусідству, формуючи все більш і більш великі об'єкти зі складною внутрішньою системою сполук. Цікаво те, що чим більше нейронів з'єднується разом, тим більша кількість вимірів необхідно для опису об'єкта.
Завдяки використанню алгебраїчної топології вченим вдалося за допомогою комп'ютерів змоделювати одну з таких структур всередині віртуального мозку людини. Після цього вчені провели декілька експериментів на справжньому мозку, подтвердившем отримані результати.
Після того, як учені піддали віртуальний ділянку тканини мозку стимуляції, вони виявили, що ця стимуляція сприяє самоорганізації нейронів у структури з все більшою кількістю вимірів. Також вони виявили, що між цими структурами утворюються свого роду простору або порожнини.
Ран Леві з Університету Абердіна, який є одним з учасників цього дослідження, сказав у своєму інтерв'ю «WIRED» з цього приводу наступне:
«Поява багатовимірних порожнин в мозку під час обробки ним інформації означає насамперед те, що нейронні мережі мозку реагують на зовнішні стимули надзвичайно організованим способом».
«Таке враження, ніби мозок реагує на зовнішні стимули, спершу створюючи, а після руйнуючи вежу з багатовимірних блоків, починаючи з штирів (одномірні), від них переходячи до планок (двовимірні), після кубах (тривимірні), і до більш складним геометричним фігурам (чотиривимірні, пятімерной і так далі). При спостереженні за активністю нейронів у мозку вони схожі на багатовимірний замок з піску, який спершу будується сам по собі, а після знову розсипається».
У тривимірної всесвіту ми, як правило, маємо справу з об'єктами, у яких є лише довжина, ширина і висота, але виявлені під час проведення даного дослідження об'єкти, хоча і існують в нашому тривимірному світі, але для їх опису математикам доводиться використовувати 5, 6, 7, а то й 11 вимірювань.
Професор Цеес ван Лееувен з Левенского католицького університету сказав у своєму інтерв'ю Wired наступне: «Багатовимірні простори мають відношення не тільки до фізики — в інших сферах наукової діяльності вони часто використовуються для опису складних структур даних або станів різних систем — наприклад, стану динамічної системи в статичному просторі».
«У цьому сенсі багатовимірний простір — це лише сукупність усіх ступенів свободи, які є у тієї чи іншої системи, і його стан описує значення, які приймають ці міри».
Результати даного дослідження були опубліковані в науковому журналі «Frontiers in Computational Neuroscience».
Переклад статті As above so below: Scientists have found
a multidimensional universe inside our brain via Клубер
