Los científicos hicieron un descubrimiento sensacional, encontraron que el cerebro humano alberga estructuras y formas que tienen hasta 11 dimensiones. Los neurocientíficos aplauden este descubrimiento, diciendo que "hemos encontrado un mundo que ni siquiera sabíamos que existía".
Los métodos matemáticos de la topología algebraica han ayudado a los científicos a encontrar estructuras y espacios geométricos multidimensionales en las redes cerebrales.
Según los expertos, un nuevo estudio ha demostrado que el cerebro humano alberga estructuras y formas que tienen hasta 11 dimensiones.
Se estima que el cerebro humano alberga la asombrosa cantidad de 86 mil millones de neuronas, con múltiples conexiones desde cada célula en todas las direcciones posibles, formando una red celular supergrande que de alguna manera nos hace capaces de pensar y de tener conciencia, informa Science Alert.
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Según un estudio publicado en la revista Frontiers in Computational Neuroscience, un equipo internacional de científicos reunidos en torno al proyecto Blue Brain ha producido resultados nunca antes vistos en el mundo de la neurociencia. Este equipo pudo encontrar estructuras en el cerebro que representan un universo multidimensional, revelando el primer diseño geométrico de conexiones neuronales y cómo responden a los estímulos (estímulos).
Los científicos han utilizado técnicas avanzadas de modelado por computadora para comprender exactamente cómo las células cerebrales pueden organizarse para realizar tareas complejas.
Los investigadores utilizaron modelos matemáticos de topología algebraica para describir estructuras y espacios geométricos multidimensionales en redes cerebrales. El estudio muestra que las estructuras se forman al mismo tiempo que se alternan en una "unión" que genera una estructura geométrica precisa.
Ilustración conceptual de las redes cerebrales (l) y la topología (r), cortesía del Blue Brain Project.
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Henry Markram, neurocientífico y director del proyecto Blue Brain en Lausana, Suiza, dijo: “Encontramos un mundo que nunca supimos que existía. Hay decenas de millones de estos objetos incluso en una pequeña partícula del cerebro, en siete dimensiones. En algunas redes, incluso encontramos estructuras de hasta 11 dimensiones”.
Según los expertos, cada neurona del interior de nuestro cerebro es capaz de conectarse con su vecina, de cierta forma, formando un objeto con conexiones complejas. Curiosamente, cuantas más neuronas se unen al grupo, más dimensiones se agregan al objeto.
Usando topología algebraica, los científicos pudieron modelar una estructura dentro de un cerebro virtual generado por computadoras. Luego, los científicos realizaron experimentos en tejido cerebral real para probar los resultados.
Después de que los científicos agregaron un estímulo (estímulo) al tejido cerebral virtual, encontraron que los grupos se fusionan gradualmente en dimensiones más grandes. Encontraron que había vacíos o cavidades entre estos grupos.
Ran Levi de la Universidad de Aberdeen le dijo a WIRED:
“La aparición de cavidades de alta dimensión a medida que el cerebro procesa la información significa que las neuronas de la red responden a los estímulos (estímulos) de una manera extremadamente organizada.
Es como si el cerebro respondiera a un estímulo (estímulo) construyendo y luego destruyendo una torre de bloques multidimensionales, comenzando con varillas (1D), luego tablones (2D), luego cubos (3D) y luego geometrías más complejas con 4D, 5D, etc… El progreso de la actividad cerebral se asemeja a un castillo de arena multidimensional que se materializa a partir de la arena y luego se desintegra.
Si bien las formas tridimensionales tienen altura, ancho y profundidad, los objetos descubiertos por los expertos en el nuevo estudio no se pueden describir en dimensiones tridimensionales en nuestro mundo, pero los matemáticos usan 5, 6, 7 y hasta 11 dimensiones para describirlos.
El profesor Cees van Leeuwen de Ku Leuven, Bélgica, dijo a Wired:
“Fuera de la física, los espacios de alta dimensión se utilizan a menudo para describir estructuras de datos complejas o condiciones del sistema, como el estado de un sistema dinámico en el espacio de estados.
El espacio es simplemente la unión de todos los grados de libertad que tiene un sistema, y su estado describe los valores que estos grados de libertad realmente toman”.
La investigación se publica en Frontiers in Computational Neuroscience.
