Мозг — многомерная структура, в которой вплоть до 11 измерений
Нейробиологи из проекта Blue Brain (Швейцария) использовали
математические методы для того, чтобы совершенно по-новому описать
архитектуру нашего мозга. И обнаружили, что она состоит из многомерных
геометрических фигур, достигающих 11 измерений.
При помощи алгебраической топологии, описывающей свойства объектов и
пространств вне зависимости от изменений их формы, ученые заметили, что
нейроны соединяются в группы, и число нейронов в них указывает на размер
этого многомерного геометрического объекта.
«Мы обнаружили мир, о котором даже не подозревали, — говорит Генри
Маркрам, руководитель проекта. — Даже в небольшой крупинке мозга этих
объектов десятки миллионов, у которых до 7 измерений. А в некоторых
сетях их число доходило до 11».
Для проведения математического анализа нейробиологи воспользовались
подробной компьютерной моделью неокортекса, которую создали еще в 2015
году. Неокортекс, или новая кора — самая «современная» часть нашего
мозга, сформировавшаяся позже всего, и отвечающая за функции высшего
порядка — сознание и восприятие.
В мозгу человека примерно 86 миллиардов нейронов, и связи между ними
простираются во всех возможных направлениях, образуя сеть, формирующую
наше сознание.
После разработки математической модели ученые протестировали ее на
виртуальных стимулах, а затем испытали на подопытных крысах. И
обнаружили большое число многомерных геометрических структур в мозгу,
сформированных нейронами и пустыми пространствами между ними, которые не
видели раньше в нейронных сетях, ни в биологических, ни в
искусственных.
Пустые пространства между нейронами оказались критически важными для
функционирования мозга. Когда в мозг поступает стимулирующий сигнал,
нейроны реагируют на него крайне организованно. «Выглядит это так, будто
мозг откликается на стимулы, создавая, а затем увеличивая башню из
многомерных блоков, начиная с одномерных палочек, затем переходя к
доскам (2D), затем к кубам (3D), затем к более сложной геометрии с 4D,
5D и т. д.», — говорит участник проекта, математик Ран Леви.
Это открытие дает новое понимание процессов обработки информации мозгом.
Ученым еще предстоит разобраться, что именно заставляет группы нейронов
соединяться в такие конструкции, пишет Science Alert.
Поиск источника сознания — цель недавнего исследования нейробиологов
Германии. Изучив воздействие общей анестезии на мозг, они обнаружили,
что она не блокирует передачу информации от одного участка мозга
другому, а вмешивается в деятельность префронтальной коры, активно меняя
связи между нервными клетками.
https://hightech.fm/2017/06/13...
Вернуться назад
|