Дослідження: наш Всесвіт схожий на великий мозок

Вчені виявили закономірності роботи нейронної мережі мозку та павутиння галактик у космосі.

Дослідники вивчили дві системи — мережу нейронів головного мозку та наш Всесвіт — під різними кутами, розглянувши їхню структуру, морфологію, обсяг пам'яті та інші властивості. Кількісний аналіз показав, що дуже несхожі фізичні процеси можуть створювати структури однакового рівня складності та організації, навіть якщо вони різняться за розміром на 27 порядків.

Незвичайне дослідження провели італійські фахівці у двох дуже різних галузях — астрофізик Франко Вацца з Університету Болоньї та нейрохірург Альберто Фелетті з Університету Верони.

"Вражаюча схожість, яку виявляє наш аналіз, мабуть, передбачає, що самоорганізація обох складних систем будується на схожих принципах мережевої динаміки, незважаючи на радикально різні масштаби і діючі процеси", - пишуть вчені в статті, опублікованій у Frontiers in Physics.

Один із найяскравіших висновків дослідження полягає в тому, що нейронну мережу мозку можна розглядати як окремий всесвіт. Ця мережа містить близько 69 млрд нейронів, а Всесвіт, що спостерігається, включає як мінімум 100 млрд галактик.

Ще одна подібність - це природа мереж нейронів і галактик, в яких є вузли, з'єднані нитками. Вивчаючи середню кількість підключень у кожному вузлі і кластеризацію підключень, дослідники дійшли висновку, що обидві мережі зросли внаслідок роботи подібних фізичних принципів.

Також цікаво порівняти склад обох конструкцій. Близько 77% мозку складається із води, а близько 70% Всесвіту заповнено темною енергією. Обидва матеріали пасивні, вони відіграють непряму роль у своїх структурах. З іншого боку, близько 30% мас кожної системи складають галактики чи нейрони.

Вчені також виявили дивну схожість між коливаннями щільності матерії в мозку та космічному павутинні.

«Ми розрахували спектральну густину обох систем. Цей метод часто використовується у космології для вивчення просторового розподілу галактик, – каже Вацца. — Наш аналіз показав, що розподіл коливань у нейронній мережі мозочка в масштабі від 1 мікрометра до 0,1 міліметра слідує тій же прогресії розподілу матерії в космічному павутинні, але, звичайно, у більшому масштабі, від 5 до 500 млн світлових років».