Il cervello umano può essere paragonato all’universo grazie a varie somiglianze e caratteristiche abbastanza simili secondo un nuovo interessante studio apparso sulla rivista Frontiers of Physics. Non si tratta della prima volta che si paragona il cervello umano all’universo ma probabilmente è la prima volta che questa somiglianza viene studiata in maniera analitica ed approfondita con tanto di studio scientifico revisionato.
- 1) Somiglianze tra rete di galassie e rete neuronale
- 2) Numero di galassie in universo osservabile e di neuroni simile
- 3) Molta della massa in filamenti
- 4) Somiglianza tra l’acqua nel cervello e l’energia oscura
- 5) Simulazioni
- 6) Densità spettrale
- 7) Numero medio delle connessioni di ciascun nodo
- 8) Approfondimenti
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Somiglianze tra rete di galassie e rete neuronale.
I ricercatori Franco Vazza, un astrofisico dell’Università di Bologna, e Alberto Feletti, un neurochirurgo dell’Università di Verona, hanno analizzato in particolare le somiglianze che occorrono tra la rete di neuroni del cervello degli esseri umani e la rete e delle galassie, con i suoi vari ammassi sempre più grandi e dei intricati.
In uno studio che è una sorta di incrocio tra astronomia e neurobiologia, i ricercatori propongono diverse caratteristiche che in effetti fanno assomigliare la rete galattica dell’universo osservabile e la rete neuronale dei nostri cervelli sorprendentemente simili.
Numero di galassie in universo osservabile e di neuroni simile.
I ricercatori stimano, secondo quanto mostrato dalle ultime ricerche, che il cervello umano contenga circa 69 miliardi di neuroni. D’altro canto l’universo osservabile sembra contenere un quantitativo relativamente simile, circa un centinaio di miliardi, di galassie.
Molta della massa in filamenti.
All’interno di tutti e due i sistemi, solo il 30 per cento delle loro masse è fatto da galassie e da neuroni. Molta della massa è infatti collocata in lunghi filamenti che collegano galassie e neuroni.
Somiglianza tra l’acqua nel cervello e l’energia oscura.
Infine c’è una somiglianza tra l’acqua nel cervello e l’energia oscura nell’universo osservabile: in entrambi i sistemi 70 per cento della distribuzione della massa/energia appartiene a componenti che sembrano avere un ruolo passivo.
Simulazioni.
I ricercatori non si sono limitati certo a rilevare queste somiglianze. Hanno effettuato anche delle simulazioni confrontando quelle fatte con reti di galassie e quelle eseguite con sezioni della corteccia cerebrale e del cervelletto per capire le fluttuazioni della materia e come quest’ultima si diffonde su scale così enormemente diverse.
Densità spettrale.
Come spiega lo stesso Vazza, lui e colleghi hanno misurato la densità spettrale di tutti e due i sistemi con una tecnica che in astronomia si usa per analizzare la distribuzione delle galassie nello spazio: “La nostra analisi ha mostrato che la distribuzione della fluttuazione all’interno della rete neuronale del cervelletto su una scala da 1 micrometro a 0,1 millimetri segue la stessa progressione della distribuzione della materia nella rete cosmica ma, ovviamente, su una scala più ampia che va da 5 da milioni a 500 milioni di anni luce”.
Numero medio delle connessioni di ciascun nodo.
Infine due ricercatori hanno trovato somiglianze anche per quanto riguarda il numero medio delle connessioni di ciascun nodo (uno nuovo rappresenta una galassia oppure un neurone) e per quanto riguarda la tendenza a sviluppare un numero maggiore di connessioni nei nodi centrali e più rilevanti della rete.
Anche in questo caso i parametri strutturali mostravano delle somiglianze sorprendenti, come spiega Feletti. Somiglianze che sembrano suggerire che in entrambi i sistemi la connettività delle reti si evolve in base a principi fisici che devono essere simili.
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