El universo multidimensional que se esconde en tu cabeza

Un modelo del Blue Brain Project describe el cerebro como compuesto de estructuras y espacios geométricos «multidimensionales».

Un tejido de estructuras complejas en nuestro cerebro podría ser la clave para comprender cómo funciona el órgano, según un nuevo estudio. Incluso podría proporcionar una respuesta a misterios como dónde se almacenan nuestros recuerdos.

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El cerebro humano es una de las estructuras más complejas de la naturaleza y todavía estamos lejos de comprender completamente cómo funciona. Ahora, un grupo de investigadores del Blue Brain Project nos acerca a este objetivo utilizando complejos modelos informáticos.

Su último modelo describe el cerebro como compuesto de estructuras y espacios geométricos «multidimensionales».

«Encontramos un mundo que nunca imaginamos», dijo el neurólogo Henry Markram, director del Blue Brain Project y profesor de la EPFL en Lausana, Suiza.

«Hay decenas de millones de objetos incluso en una pequeña parte del cerebro, hasta siete dimensiones. En algunas redes, incluso hemos encontrado estructuras de hasta once dimensiones».

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Las estructuras se forman cuando un grupo de neuronas (células que transmiten señales al cerebro) forman algo llamado camarilla. Cada neurona se conecta a cada neurona del grupo de una manera específica para formar un nuevo objeto.

Cuantas más neuronas haya en un clic, mayor será el «tamaño» del objeto.

Es importante comprender que estas estructuras no existen en más de tres dimensiones en el espacio. Solo las matemáticas utilizadas para describirlos utilizan más de tres dimensiones.

«Fuera de la física, los grandes espacios se utilizan a menudo para describir estructuras de datos complejas o condiciones del sistema, por ejemplo, el estado de un sistema dinámico en el espacio de estados», dijo el profesor Cees van Leeuwen de KU euLeuven, Bélgica. dijo DyN Noticias.

«El espacio es simplemente la unión de todos los grados de libertad que tiene el sistema, y ​​su estado describe los valores que estos grados de libertad realmente asumen».

«La progresión de la actividad cerebral se asemeja a un castillo de arena multidimensional que se materializa en la arena y luego se desintegra» Ran Levi, Universidad de Aberdeen

«Cuando tomas una red compleja como el cerebro, trata de asociar algunos objetos familiares con ella para poder tratar de entender lo que hace», dijo a DyN Noticias Ran Levi, de la Universidad de Aberdeen, que trabajaba para el periódico. Sin él, todo lo que ves es un desorden de «árboles», es decir, neuronas que se disparan a lo que parecen ser patrones aleatorios.

«Lo que hice fue tomar la estructura compleja de la red del cerebro y trazar un mapa de este universo. planteando así objetos muy definidos y de grandes dimensiones, lo que nos da una clave para entender la estructura y función. «

El equipo utilizó una rama matemática llamada topología algebraica para modelar estas estructuras en un cerebro virtual, generado mediante una computadora. Luego se realizaron experimentos en tejido cerebral real para probar los resultados.

Cuando los investigadores agregaron un estímulo al tejido cerebral virtual, se formaron camarillas progresivamente más grandes. Entre estos clics había agujeros o cavidades.

«La aparición de grandes cavidades cuando el cerebro procesa la información significa que las neuronas de la red reaccionan a los estímulos de una manera extremadamente organizada», dijo Levi.

«Es como si el cerebro reaccionara a un estímulo construyendo y luego vertiendo una torre de bloques multidimensionales, comenzando con varillas (1D), luego tablones (2D), luego cubos (3D) y luego geometrías más complejas con 4D, 5D, etc. La progresión de la actividad a través del cerebro se asemeja a un castillo de arena multidimensional que se materializa en la arena y luego se desintegra. «

El siguiente paso será ver qué papel práctico juegan estas estructuras en el cerebro. Por ejemplo, la neurociencia también ha luchado por encontrar dónde el cerebro guarda sus recuerdos, y los agujeros podrían ser una solución.

«Es posible ‘esconderse’ en cavidades altas», especula Markram.

La investigación se publica en Frontiers in Computational Neuroscience.

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