Εγκέφαλος ο 11διάστατος

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος χτίζει δομές σε 11 διαστάσεις, «ανακαλύπτουν» οι επιστήμονες.

Ερευνα διαπιστώνει ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος δημιουργεί πολυδιάστατες νευρικές δομές.

Ο εγκέφαλος συνεχίζει να μας εκπλήσσει με την υπέροχη πολυπλοκότητά του.

Πρωτοποριακή έρευνα που συνδυάζει νευροεπιστήμες με μαθηματικά, λέει ότι ο εγκέφαλός μας δημιουργεί νευρικές δομές με έως και 11 διαστάσεις όταν επεξεργάζεται πληροφορίες. Με τον όρο «διαστάσεις», εννοούμε αφηρημένους μαθηματικούς χώρους, όχι άλλες φυσικές πραγματικότητες. Ακόμα, οι ερευνητές «βρήκαν έναν κόσμο που δεν είχαμε φανταστεί ποτέ», είπε ο Henry Markram, διευθυντής του Blue Brain Project (προγράμματος μπλε εγκεφάλου), το οποίο έκανε την ανακάλυψη.

Ο στόχος του Blue Brain Project το οποίο εδρεύει στην Ελβετία, είναι να δημιουργήσει ψηφιακά μια «βιολογικά λεπτομερή» προσομοίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου. Δημιουργώντας ψηφιακούς εγκεφάλους με ένα «άνευ προηγουμένου» επίπεδο βιολογικών πληροφοριών, οι επιστήμονες στοχεύουν στην προώθηση της κατανόησις μας για τον απίστευτα περίπλοκο ανθρώπινο εγκέφαλο, ο οποίος έχει περίπου 86 δισεκατομμύρια νευρώνες.

Για να έχουμε ένα σαφέστερο όραμα για το πώς λειτουργεί ένα τόσο τεράστιο δίκτυο για να σχηματίσει τις σκέψεις και τις δράσεις μας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν υπέρ-υπολογιστές και έναν ιδιόμορφο κλάδο των μαθηματικών. Η ομάδα βάσισε την τρέχουσα έρευνά της, στο ψηφιακό μοντέλο του νεοφλοιού που ολοκλήρωσε το 2015. Εξέτασαν τον τρόπο με τον οποίο αυτός ο ψηφιακός νεοφλοιός αντιδρούσε, χρησιμοποιώντας το μαθηματικό σύστημα της αλγεβρικής τοπολογίας.

Καθόρισαν λοιπόν, ότι ότι ο εγκέφαλός μας δημιουργεί συνεχώς πολύ περίπλοκα πολυδιάστατα γεωμετρικά σχήματα και χώρους που μοιάζουν με «κάστρα άμμου».

Χωρίς την χρήση αλγεβρικής τοπολογίας, ένας κλάδος των μαθηματικών που περιγράφει συστήματα με οποιονδήποτε αριθμό διαστάσεων, η απεικόνιση του πολυδιάστατου δικτύου θα ήταν αδύνατη.

Χρησιμοποιώντας την νέα μαθηματική προσέγγιση, οι ερευνητές ήταν σε θέση να δουν τον υψηλό βαθμό οργάνωσης σε αυτό που προηγουμένως φαινόταν σαν «χαοτικά» μοτίβα των νευρώνων.

«Η αλγεβρική τοπολογία είναι σαν ένα τηλεσκόπιο και μικροσκόπιο ταυτόχρονα. Μπορεί να μεγεθύνει σε δίκτυα για να βρει κρυφές δομές -τα δέντρα στο δάσος- και να δει τους κενούς χώρους -τα ξέφωτα- όλα αυτά ταυτόχρονα», δήλωσε η συντάκτης της μελέτης, Κάθριν Χές.

Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν πρώτα δοκιμές στον εικονικό εγκεφαλικό ιστό που δημιούργησαν και στην συνέχεια επιβεβαίωσαν τα αποτελέσματα κάνοντας τα ίδια πειράματα σε πραγματικό εγκεφαλικό ιστό, από αρουραίους.

Οταν διεγείρονται, οι εικονικοί νευρώνες σχηματίζουν μια κλίκα, με κάθε νευρώνα να συνδέεται με έναν άλλο με τέτοιον τρόπο όπου σχηματίζεται ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό αντικείμενο. Ενας μεγάλος αριθμός νευρώνων προσθέτουν περισσότερες διαστάσεις, οι οποίες σε ορισμένες περιπτώσεις έφταναν τις 11. Οι δομές οργανώθηκαν γύρω από μια υψηλής διαστάσεων τρύπα που οι ερευνητές ονομάζουν «κοιλότητα». Και αφού ο εγκέφαλος επεξεργάστηκε τις πληροφορίες, η κλίκα και η κοιλότητα εξαφανίστηκαν.

Φωτογραφία κάτω: Στο έγχρωμο τμήμα: ψηφιακό αντίγραφο ενός μέρους του νεοφλοιού, το πιο εξελιγμένο μέρος του εγκεφάλου. Στο ασπρόμαυρο τμήμα: σχήματα διαφορετικών μεγεθών και γεωμετριών που αντιπροσωπεύουν δομές, που κυμαίνονται από 1 διάσταση έως 7. Η «μαύρη τρύπα» στην μέση, συμβολίζει ένα σύμπλεγμα πολυδιάστατων χώρων γνωστή και ως κοιλότητα.

Ο ερευνητής Ran Levi εξηγεί λεπτομερώς αυτήν την διαδικασία:

«Η εμφάνιση των υψηλών διαστάσεων κοιλοτήτων, όταν ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πληροφορίες, σημαίνει ότι οι νευρώνες στο δίκτυο αντιδρούν σε ερεθίσματα με εξαιρετικά οργανωμένο τρόπο. Είναι σαν ο εγκέφαλος να αντιδρά σε ένα ερέθισμα οικοδομώντας και στην συνέχεια ισοπεδώνοντας, έναν πύργο πολυδιάστατων μπλοκς, ξεκινώντας με ράβδους (1D), στην συνέχεια με σανίδες (2D), τότε κύβους (3D) και στην συνέχεια με πολυπλοκότερες γεωμετρίες σε 4D, 5D, κλπ. Η εξέλιξη της δραστηριότητας μέσω του εγκεφάλου, μοιάζει με ένα πολυδιάστατο κάστρο άμμου που υλοποιείται από άμμο και στην συνέχεια αποσυντίθεται.»

Η σημασία της ανακάλυψης έγκειται στο να μας επιτρέψει μεγαλύτερη κατανόηση σε «ένα από τα θεμελιώδη μυστήρια της νευροεπιστήμης – η σύνδεση μεταξύ της δομής του εγκεφάλου και του πώς επεξεργάζεται τις πληροφορίες,» δήλωσε η Kathryn Hess σε μια συνέντευξη στο Newsweek.

Οι επιστήμονες κοιτούν να χρησιμοποιήσουν την αλγεβρική τοπογραφία για να μελετήσουν τον ρόλο της «πλαστικότητας» που είναι η διαδικασία της ενίσχυσης και της αποδυνάμωσης των νευρικών συνδέσεων όταν αυτές διεγείρονται – ένα βασικό συστατικό στο πώς οι εγκέφαλοι μας «μαθαίνουν». Βλέπουν την περαιτέρω εφαρμογή των ευρημάτων τους, στην μελέτη της ανθρώπινης νοημοσύνης και του σχηματισμού των αναμνήσεων.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στα Σύνορα στην Υπολογιστική Νευροεπιστήμη (Frontiers in Computational Neuroscience).

Το ότι ο εγκέφαλος δημιουργεί την πραγματικότητα που ζούμε είναι γνωστό, και γι΄αυτό τα εξουσιαστικά ιερατεία κάθε είδους κάνουν τόσο μεγάλες προσπάθειες για να τον ελέγξουν, θέλουν την πραγματικότητα όπως βολεύει την δική τους ατζέντα κι όχι προς όφελος του αγελαίου ανθρωπόζωου.

Είναι καθήκον σου και η ΜΟΝΑΔΙΚΗ σου ευθύνη, να ελέγχεις εσύ τον Νου σου και να ζεις στην δική σου πραγματικότητα.

Εκτός κι αν ανήκεις σε κάποια αγέλη (sic) οπότε … ΚΑΛΟΦΑΓΩΤΟΣ.-

@Ηω Αναγνώστου / 2020 terrapapers.com/