Швейцарские ученые при помощи математических методов выяснили, что головной мозг состоит из многомерных геометрических структур, существующих в четырех, семи и даже 11 измерениях.
Команда ученых во главе с группой экспертов из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии обнаружила неизвестные ранее сложные принципы деятельности мозга во время работы над проектом Blue Brain, целью которого было точное воссоздание человеческого мозга.
В рамках исследования ученые создали на компьютере модель головного мозга и применили раздел математики под названием «алгебраическая топология», которая описывает свойства объектов и пространств вне зависимости от изменений их формы.
Нейробиологи обнаружили, что мозг обрабатывает визуальную информацию путем создания многомерных неврологических структур, которые распадаются, как только данные становятся понятны. При этом ученые впервые обнаружили в мозге большое количество крайне важных пустых полостей между многомерными геометрическими структурами.
«Появление больших полостей во время обработки мозгом информации означает, что нейроны в сети реагируют на раздражители в очень организованном порядке», — заявил один из участников исследования, добавив, что математика, которая обычно применяется для исследования сетей, не может обнаружить многомерные структуры и полости, которые нашли ученые.
По словам экспертов, это выглядит так, будто мозг откликается на стимулы, создавая, а затем наращивая башню из многомерных блоков. Мозг начинает с одномерных палочек, затем переходит к доскам (2D), потом — к кубам (3D), а после и к более сложной геометрии с 4D, 5D и так далее.
Руководитель проекта Blue Brain Генри Маркрам назвал это открытие крайне знаковым. «Мы обнаружили мир, о котором даже не догадывались. Даже в маленькой крупинке мозга существуют десятки миллионов объектов, у которых есть до семи измерений. А в некоторых сетях мы насчитали и 11 измерений», — заявил Маркрам.
via
