Как вверху, так и внизу: учёные обнаружили в нашем мозгу многомерную вселенную.
Оригинал
Экспертами было совершено сенсационное открытие, поскольку учёные обнаружили, что человеческий мозг является домом для структур и форм, имеющих до 11 измерений. Нейрофизиологи приветствовали открытие, сказав: "Мы нашли мир, который даже не могли вообразить".
Математические методы алгебраической топологии помогли исследователям найти структуры и многомерные геометрические пространства в мозговых сетях.
По мнению экспертов, новое исследование доказывает, что человеческий мозг является домом для структур и форм, имеющих до 11 измерений.
По оценкам, мозг человека содержит ошеломляющие 86 миллиардов нейронов, с несколькими соединениями от каждого клеточного сплетения в любом возможном направлении, формирующими супер-обширную клеточную сеть, КАКИМ-ТО ОБРАЗОМ делающую нас способными мыслить и сознавать, сообщает Science Alert.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Frontiers in Computational Neuroscience, международная группа учёных, собравшаяся в проекте Blue Brain, получила результаты, никогда ранее не встречавшиеся в мире нейронауки. Эта команда сумела найти структуры в мозге, представляющие многомерную вселенную, впервые раскрывая геометрическое построение нейронных связей, а также то, как они реагируют на раздражители.
Учёные использовали углубленные методы компьютерного моделирования, чтобы понять, как именно клетки головного мозга способны самоорганизовываться для выполнения сложных задач.
Исследователи использовали математические модели алгебраической топологии для описания структур и многомерных геометрических пространств в мозговых сетях. В ходе исследования отмечается, что структуры формируются в то же самое время, когда они сплетаются в "союз", генерирующий точную геометрическую структуру.
Концептуальная иллюстрация мозговых сетей (l) и топологии (r), любезно предоставленная Blue Brain Project.
Генри Маркрам, нейрофизиолог и руководитель проекта Blue Brain Project в Лозанне, Швейцария, сказал: "Мы нашли мир, который даже не могли вообразить. Десятки миллионов этих объектов даже в мельчайшей частице мозга проходят через 7 измерений. В некоторых сетях мы даже обнаружили структуры вплоть до 11 измерений".
Как отмечают эксперты, каждый нейрон внутри нашего мозга может соединяться с соседним, определённым образом формируя объект со сложными связями. Интересно, что чем больше нейронов присоединяется к конструкции, тем больше измерений прибавляются объекту.
Используя алгебраическую топологию, учёным удалось смоделировать структуру внутри виртуального мозга, созданного с помощью компьютеров. После этого они провели эксперименты на реальной ткани головного мозга, чтобы проверить результаты.
После того, как учёные добавили раздражитель в ткань виртуального мозга, они обнаружили, что образуется конструкция последовательно БОЛЕЕ ВЫСОКИХ измерений. Они обнаружили, что между этими конструкциями были дыры или пустоты.
Ран Леви из Университета Абердина, работавший над бумагами,сказал WIRED:
"Появление высоко-мерных пустот, когда мозг обрабатывает информацию, означает, что нейроны в сети реагируют на раздражители чрезвычайно организованным образом.
Как будто мозг реагирует на раздражитель, строя и затем разрушая башню много-мерных блоков, начиная со стержней (1D), потом досок (2D), потом кубов (3D), а затем более сложных геометрий с 4D, 5D и т. д. Последовательность деятельности в мозге напоминает песочный замок во многих измерениях, сначала материализующийся из песка, а затем распадающийся".
В то время как трёхмерные формы имеют высоту, ширину и глубину, объекты, обнаруженные экспертами в новом исследовании, не существуют в реальном мире более чем в трёх измерениях, но математика, используемая для их описания, может включать 5, 6, 7 или до 11 измерений.
Профессор Кес ван Леувен (Leeuwen) из KU Leuven, Бельгия, сказал Wired: "Вне физики высоко-размерные пространства часто используются для описания сложных информационных структур или системных положений, например, состояние динамической системы в статичном положении.
Пространство - это просто объединение всех степеней свободы, которые имеет система, и это состояние описывает значения, которые фактически принимают эти степени свободы".
Исследование опубликовано в Frontiers in Computational Neuroscience.
Источники оригинальной статьи:
The multi-dimensional universe hiding inside your head
The Human Brain Can Create Structures in Up to 11 Dimensions
Оригинал
Экспертами было совершено сенсационное открытие, поскольку учёные обнаружили, что человеческий мозг является домом для структур и форм, имеющих до 11 измерений. Нейрофизиологи приветствовали открытие, сказав: "Мы нашли мир, который даже не могли вообразить".
Математические методы алгебраической топологии помогли исследователям найти структуры и многомерные геометрические пространства в мозговых сетях.
По мнению экспертов, новое исследование доказывает, что человеческий мозг является домом для структур и форм, имеющих до 11 измерений.
По оценкам, мозг человека содержит ошеломляющие 86 миллиардов нейронов, с несколькими соединениями от каждого клеточного сплетения в любом возможном направлении, формирующими супер-обширную клеточную сеть, КАКИМ-ТО ОБРАЗОМ делающую нас способными мыслить и сознавать, сообщает Science Alert.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Frontiers in Computational Neuroscience, международная группа учёных, собравшаяся в проекте Blue Brain, получила результаты, никогда ранее не встречавшиеся в мире нейронауки. Эта команда сумела найти структуры в мозге, представляющие многомерную вселенную, впервые раскрывая геометрическое построение нейронных связей, а также то, как они реагируют на раздражители.
Учёные использовали углубленные методы компьютерного моделирования, чтобы понять, как именно клетки головного мозга способны самоорганизовываться для выполнения сложных задач.
Исследователи использовали математические модели алгебраической топологии для описания структур и многомерных геометрических пространств в мозговых сетях. В ходе исследования отмечается, что структуры формируются в то же самое время, когда они сплетаются в "союз", генерирующий точную геометрическую структуру.
Концептуальная иллюстрация мозговых сетей (l) и топологии (r), любезно предоставленная Blue Brain Project.
Генри Маркрам, нейрофизиолог и руководитель проекта Blue Brain Project в Лозанне, Швейцария, сказал: "Мы нашли мир, который даже не могли вообразить. Десятки миллионов этих объектов даже в мельчайшей частице мозга проходят через 7 измерений. В некоторых сетях мы даже обнаружили структуры вплоть до 11 измерений".
Как отмечают эксперты, каждый нейрон внутри нашего мозга может соединяться с соседним, определённым образом формируя объект со сложными связями. Интересно, что чем больше нейронов присоединяется к конструкции, тем больше измерений прибавляются объекту.
Используя алгебраическую топологию, учёным удалось смоделировать структуру внутри виртуального мозга, созданного с помощью компьютеров. После этого они провели эксперименты на реальной ткани головного мозга, чтобы проверить результаты.
После того, как учёные добавили раздражитель в ткань виртуального мозга, они обнаружили, что образуется конструкция последовательно БОЛЕЕ ВЫСОКИХ измерений. Они обнаружили, что между этими конструкциями были дыры или пустоты.
Ран Леви из Университета Абердина, работавший над бумагами,сказал WIRED:
"Появление высоко-мерных пустот, когда мозг обрабатывает информацию, означает, что нейроны в сети реагируют на раздражители чрезвычайно организованным образом.
Как будто мозг реагирует на раздражитель, строя и затем разрушая башню много-мерных блоков, начиная со стержней (1D), потом досок (2D), потом кубов (3D), а затем более сложных геометрий с 4D, 5D и т. д. Последовательность деятельности в мозге напоминает песочный замок во многих измерениях, сначала материализующийся из песка, а затем распадающийся".
В то время как трёхмерные формы имеют высоту, ширину и глубину, объекты, обнаруженные экспертами в новом исследовании, не существуют в реальном мире более чем в трёх измерениях, но математика, используемая для их описания, может включать 5, 6, 7 или до 11 измерений.
Профессор Кес ван Леувен (Leeuwen) из KU Leuven, Бельгия, сказал Wired: "Вне физики высоко-размерные пространства часто используются для описания сложных информационных структур или системных положений, например, состояние динамической системы в статичном положении.
Пространство - это просто объединение всех степеней свободы, которые имеет система, и это состояние описывает значения, которые фактически принимают эти степени свободы".
Исследование опубликовано в Frontiers in Computational Neuroscience.
Источники оригинальной статьи:
The multi-dimensional universe hiding inside your head
The Human Brain Can Create Structures in Up to 11 Dimensions