Учеными было сделано сенсационное открытие, они обнаружили, что человеческий мозг является домом для структур и форм, которые имеют до 11 измерений. Нейробиологи приветствуют это открытие, говоря “мы нашли мир, о котором мы никогда даже не догадывались.”

Математические методы алгебраической топологии помогли ученым найти структуры и многомерные геометрические пространства в сетях мозга.

По мнению экспертов, новое исследование доказало, что человеческий мозг является домом для структур и форм, которые имеют до 11 измерений.

По оценкам, человеческий мозг является домом для ошеломляющих 86 миллиардов нейронов, с несколькими соединениями от каждой клетки в каждом возможном направлении, образуя сверхбольшую клеточную сеть, которая каким-то образом делает нас способными к мысли и сознанию, сообщает Science Alert.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Frontiers in Computational Neuroscience, Международная группа ученых, собравшаяся вокруг проекта Blue Brain, получила результаты, которые никогда ранее не видели в мире нейробиологии. Этой команде удалось найти структуры в мозге, которые представляют собой многомерную вселенную, раскрывая первый геометрический дизайн нейронных связей и то, как они реагируют на стимулы (раздражители).

Ученые использовали углубленные методы компьютерного моделирования, чтобы понять, как именно клетки головного мозга способны самоорганизоваться для выполнения сложных задач.

Исследователи использовали математические модели алгебраической топологии для описания структур и многомерных геометрических пространств в сетях мозга. В исследовании показано, что структуры формируются в то же время, когда они чередуются в «союзе», который генерирует точную геометрическую структуру.

Концептуальная иллюстрация сетей мозга (l) и топологии (r), любезно предоставленная проектом Blue Brain.

Генри Маркрам, нейробиолог и директор проекта Blue Brain в Лозанне, Швейцария, сказал: “Мы нашли мир, о котором мы даже не догадывались. Есть десятки миллионов этих объектов даже в небольшом пятнышке мозга, в семи измерениях. В некоторых сетях мы даже обнаружили структуры до 11 измерений.”

Как отмечают специалисты, каждый нейрон внутри нашего мозга способен соединяться с соседним, определенным образом формируя объект со сложными связями. Интересно, что чем больше нейронов присоединяется к группе, тем больше измерений добавляется к объекту.

Используя алгебраическую топологию, ученые смогли смоделировать структуру внутри виртуального мозга, сгенерированную с помощью компьютеров. После этого ученые провели эксперименты на реальной ткани мозга, чтобы проверить результаты.

Ran Levi из Абердинского университета, рассказал WIRED:

“Появление высокоразмерных полостей, когда мозг обрабатывает информацию, означает, что нейроны в сети реагируют на стимулы (раздражители) чрезвычайно организованно.

Как будто мозг реагирует на стимул (раздражитель), строя, а затем разрушая башню из многомерных блоков, начиная с стержней (1D), затем досок (2D), затем кубов (3D), а затем более сложной геометрии с 4D, 5D и т. д. Прогресс активности деятельности мозга напоминает многомерный песчаный замок, который материализуется из песка, а затем распадается.”

В то время как трехмерные формы имеют высоту, ширину и глубину, объекты, обнаруженные экспертами в новом исследовании, не могут быть описаны в трехмерном измерении в нашем мире, но математики, используют для их описания, 5, 6, 7 и до 11 измерений.

Профессор Cees van Leeuwen из Ku Leuven, Бельгия, рассказал Wired:

“За пределами физики высокоразмерные пространства часто используются для описания сложных структур данных или условий систем, например, состояния динамической системы в пространстве состояний.

Пространство - это просто объединение всех степеней свободы, которые имеет система, и ее состояние описывает ценности, которые фактически принимают эти степени свободы”.

Наверное, вы не раз слышали мнение о том, что человек использует всего 3-10 процентов ресурсов головного мозга? Так вот сегодня мы отделим мифы от реальности.
Для начала немного теории.
Главная задача нейрона (нервной клетки) состоит в том, чтобы генерировать электрический сигнал, называемый потенциалом действия, или пиковым потенциалом, что он с успехом и делает, если другие нейроны возбуждают его в достаточной степени. Потенциал действия отдельного нейрона, подобно молнии, способен стимулировать другие нейроны. Придя в возбужденное состояние, нейроны вырабатывают собственные сигналы, которые «бегут» и стимулируют следующие соединенные с ними нейроны, создавая таким образом сеть нейронов, выполняющую конкретную мозговую функцию. Бытует мнение, что мы используем свой мозг только на десять процентов, на самом же деле это представление носит весьма упрощенный характер. Возможно, мы не пользуемся всеми нейронами своего головного мозга одновременно, но, тем не мене, каждый из них чрезвычайно важен. В течение всей жизни человека мозг никогда не отключается и даже не отдыхает. Кстати, и ночью он очень активен, особенно когда человек видит сны. Невозможно изъять даже пять процентов мозга и по-прежнему оставаться самим собой. Мозг способен всегда работать с повышенной производительностью, и не верьте тому, кто скажет вам, что девяносто процентов мозга находится в автономном режиме.

Развитие мозга - это поистине захватывающая история созидания, когда гены и окружающая среда вступают в сотрудничество, чтобы сделать нас теми, кем мы являемся. Во время беременности, в какие-то моменты, головной мозг плода (зародыш с девятой недели развития до момента рождения) создает 250 тысяч новых нервных клеток в минуту. Дети рождаются со 100 миллиардами нейронов, но лишь относительно малое их количество покрыто миелином (связующими каналами). В первые десять дней жизни мозг младенца формирует триллионы соединений. Примерно три четверти головного мозга развиваются вне утробы матери, в процессе реагирования на окружающую среду и впечатления. Природа и воспитание всегда работают сообща.

Мозг развивается особенно быстро в течение первого года жизни. Сканограммы мозга показывают, что к первому году жизни мозг младенца похож на мозг здорового молодого совершеннолетнего человека (в возрасте от 18 лет до 21 года). К трем годам в мозгу ребенка уже сформировались триллионы соединений, к тому же в зонах мозга, которые рано развиваются (например, зрительной) происходит миелинизация (окутывание миелином), что помогает им стать более эффективными. Период между тремя и десятью годами - время быстрого социального, интеллектуального, эмоционального и физического развития. Активность головного мозга в этой возрастной группе вдвое превышает активность мозга взрослых, и хотя образование новых связей продолжается, мозг уже больше никогда не сумеет с такой же легкостью овладевать новыми навыками и умениями. К десяти годам мозг начинает быстро сокращать лишние соединения, остаются более специфичные и эффективные цепи. Головной мозг - один из лучших примеров реализации принципа «пользуйся или избавляйся». Соединения, часто используемые в первые годы жизни, становятся постоянными, а неиспользуемые прекращают свое существование.

На протяжении позднего подросткового возраста и примерно до 25 лет треть головного мозга - предлобная зона коры головного мозга (кортекса), или исполнительный мозг, - продолжает развиваться. Даже если мы и считаем восемнадцатилетних взрослыми, формирование их мозга еще далеко не завершено. Миелин продолжает откладываться в предлобной зоне коры лет до 25-26 лет, заставляя исполнительную часть мозга работать на более высоком и эффективном уровне. Важно понимать, что курение, наркомания и алкоголизм в подростковом и юношеском возрасте могут прервать развитие мозга, причем в некоторых случаях навсегда.

Когда дело касается головного мозга, то, как говорится, “размер имеет значение”. Вы, наверное, знаете, что мозг динозавров был размером с грецкий орех. Головной мозг взрослого человека весит от 1 тысячи 300 до 1 тысячи 400 граммов, а мозг кошки - в среднем всего лишь около 30 граммов. Вот почему человеческая любознательность позволила изобрести способы полететь в космос и научиться лечить рак. Но чтобы работать должным образом, мозг нуждается в топливе, кислороде и стимуляции. Точно так же, как и любому другому живому существу, ему требуется горючее, чтобы расти, работать и восстанавливаться. Двигатель, приводимый в действие мозговыми клетками, работает на глюкозе и кислороде. В отличие от других клеток организма мозговые клетки умеют перерабатывать только одно топливо - глюкозу, а значит, все, что препятствует подаче глюкозы к мозговым клеткам, опасно для жизни. Также мозгу нужен кислород, чтобы генерировать энергию, без него «силовая станция нейронов», получившая название митохондрии, не сумеет произвести достаточное количество энергии, чтобы поддерживать мозг в действующем состоянии и не дать ему погибнуть. Но поскольку глюкозу и кислород поставляет в мозг кровь, то для сохранения здоровья мозга ничто не должно мешать нормальному кровотоку. Если кровь перестанет поступать в мозг, уже через десять секунд человек потеряет сознание. Помимо кровотока человеческий мозг нуждается в надлежащей стимуляции, чтобы правильно расти и развиваться в детстве и сохранять нормальную жизнедеятельность до глубокой старости. Если вы правильно стимулируете нейроны, то тем самым делаете их более эффективными: они лучше выполняют свою функцию, а у вас увеличивается вероятность всю жизнь иметь “активный и обучаемый” мозг.

А теперь, чтобы окончательно ввергнуть вас в пучину необходимости дальнейших размышлений на эту тему, приложу вам интересную иллюстрацию. Слева - увеличенное изображение клетки головного мозга, справа - современные представления астрономов о том, как выглядит наша Вселенная.

Вот так вот, дорогие мои читатели. Есть над чем подумать, не правда ли?
---
http://AlexRomanov.Ru

Сохранено

Правда ли что клетки мозга похожи на Вселенную?
С определенными красителями, под определенным углом и с определенным освещением все что угодно можно снять похожим на Вселенную, поэтому отчасти это правда.

Можем ли мы быть частью какого-то большого существа, выполняя роль клеток?
Да, можем. Если вы можете себе это представить - это логически возможно.

Насколько правдоподобно, что мы клетки большого существа?
Слабо, потому что единственный аргумент в эту пользу - совпадение одного из вариантов фотографии нервных клеток и картинки симуляции структуры Вселенной.

Да, мы "выполняем роль клеток", примерно как нейроны в мозге, когда общаемся с другими людьми, влияем на них, а они на нас.

Человеческое общество как большой мозг - это концепция, которая в последние десятилетия, с появлением интернета и социальных сетей, стала не просто осмысленной, а даже популярной. Представлять общество как, например, нейронную сеть - уже привычная исследовательская модель. Предложена была такая теория, неожиданным образом, задолго до интернета, в конце XIХ века Габриелем Тардом, французским социологом, которого в первой половине XX века почти забыли, а в последние пару десятилетий открыли заново; перечитали и удивились, насколько он подходит для нашего времени с коммуникационными сетями и "большими данными".

Тард не просто говорил, что "человеческое общество похоже на мозг", но и объяснял, что мозг - тоже такое общество, которое, как и человеческое, складывается из множества мелких самостоятельных единиц, каждая из них со своей "верой" и "волей". И человеческое общество, в свою очередь, тоже больше всего похоже на мозг, в котором люди, как нейроны (Тард называл по-другому, но с тем же смыслом), связаны друг с другом и влияют друг на друга - взаимным примером, разговорами, газетными статьями.

Человеческое общество для Тарда отличалось от мозга или, например, от молекулы, в основном тем, что, во-первых, мы видим его устройство изнутри, потому что мы один из его элементов; во-вторых, человеческое общество - меньше и примитивнее: население всей Земли сейчас немногим больше семи миллиардов человек, нейронов в человеческом мозге на порядок больше, и связи между нейронами, если по-хорошему сравнить, тоже более плотные, интенсивные, чем между людьми.

Клетки различных организмов, и их тканей и органов этих организмов, похожи (гомологичны) по строению и основным свойствам и имеют общее происхождение. А потому, не только мозговой ткани клетки, но любые биологические клетки похожи на Вселенную. А теперь представьте, на сколько клетки отстоят друг от друга в межклеточном пространстве, и к тому же каждая клетка состоит из органелл...

"Длина волны лучей видимого света равна примерно от 4 до 7 стотысячных сантиметра, а диаметр самого простого из всех атомов - атома водорода - равен одной стомиллионной сантиметра.