«Мозок - багатовимірна структура, в якій аж до 11 вимірювань»

За допомогою алгебраїчної топології, описуючої властивості об'єктів і просторів незалежно від змін їх форми, вчені помітили, що нейрони з'єднуються в групи, і число нейронів в них вказує на розмір цього багатовимірного геометричного об'єкта.

"Ми виявили світ, про який навіть не підозрювали, - говорить Генрі Маркрам, керівник проекту. - Навіть у невеликій крупинці мозку цих об'єктів десятки мільйонів, у яких до 7 вимірювань. А в деяких мережах їх число доходило до 11 ".

Для проведення математичного аналізу нейробіологи скористалися детальною комп'ютерною моделлю неокортексу, яку створили ще в 2015 році. Неокортекс, або нова кора - «найсучасніша» частина нашого мозку, що сформувалася пізніше за все, і відповідає за функції вищого порядку - свідомість і сприйняття.

У мозку людини приблизно 86 мільярдів нейронів, і зв'язки між ними простягаються у всіх можливих напрямках, утворюючи мережу, що формує нашу свідомість.

Після розробки математичної моделі вчені протестували її на віртуальних стимулах, а потім випробували на піддослідних щурах. І виявили велику кількість багатовимірних геометричних структур у мозку, сформованих нейронами і порожніми просторами між ними, які не бачили раніше в нейронних мережах, ні в біологічних, ні в штучних.

Порожні простори між нейронами виявилися критично важливими для функціонування мозку. Коли в мозок надходить стимулюючий сигнал, нейрони реагують на нього вкрай організовано. «Виглядає це так, ніби мозок відгукується на стимули, створюючи, а потім збільшуючи вежу з багатовимірних блоків, починаючи з одномірних паличок, потім переходячи до дошок (2D), потім до кубів (3D), потім до більш складної геометрії з 4D, 5D і т. д»., - говорить учасник проекту, математик Ран Леві.

Це відкриття дає нове розуміння процесів обробки інформації мозком. Вченим ще належить розібратися, що саме змушує групи нейронів з'єднуватися в такі конструкції, пише Science Alert.

Розроблено космічний 3D-принтер, який роздрукує самого себе

Ідеї

Пошук джерела свідомості - мета недавнього дослідження нейробіологів Німеччини. Вивчивши вплив загальної анестезії на мозок, вони виявили, що вона не блокує передачу інформації від однієї ділянки мозку іншій, а втручається в діяльність префронтальної кори, активно змінюючи зв'язки між нервовими клітинами.