Odkrycie przejścia fazowego w strukturze ludzkiego mózgu

Kategorie: 

Źródło: innemedium

Przełomowe odkrycie naukowców z Northwestern University rzuca nowe światło na strukturę i funkcjonowanie ludzkiego mózgu. Badania opublikowane w czasopiśmie Communications Physics wykazały, że cechy strukturalne mózgu zbliżają się do punktu krytycznego, podobnie jak przejście fazowe obserwowane w fizyce.

 

Naukowcy twierdzą, że na poziomie komórkowym mózg wykazuje cechy systemu, który przechodzi z jednej fazy w drugą, tak jak lód zamienia się w wodę. Choć nie są w stanie określić, jakie dokładnie fazy przyjmuje mózg, odkrycie to rzuca nowe światło na złożoność i dynamikę tego niezwykłego organu.

 

Analiza danych z rekonstrukcji 3D mózgów ludzi, myszy i much owocowych wykazała, że wszystkie próbki wykazywały oznaki właściwości fizycznych związanych z krytycznością. Jedną z tych cech jest fraktalna struktura neuronów, gdzie mniejsze części przypominają cały wzór po powiększeniu. Zaobserwowano również różnice w rozmiarach obserwowanych segmentów neuronowych.

 

Te cechy, takie jak samopodobieństwo, długoterminowe korelacje i szeroki rozkład wielkości, wskazują, że struktura mózgu znajduje się w delikatnej równowadze pomiędzy dwiema fazami - niezbyt zorganizowaną i niezbyt przypadkową. Co ciekawe, wszystkie badane próbki mózgu wykazywały te same krytyczne wskaźniki, niezależnie od organizmu, co może sugerować istnienie uniwersalnej zasady rządzącej strukturą mózgu.

 

Odkrycie to ma ogromne implikacje dla naszego zrozumienia funkcjonowania mózgu. Wskaźniki krytyczne nie są niezależne, co oznacza, że wszystkie pozostałe można wyprowadzić z jednego. Umożliwia to opracowanie prostych modeli fizycznych, które mogą uchwycić statystyczne wzorce funkcjonowania mózgu. Modele te mogą następnie zostać wykorzystane do tworzenia sztucznych sieci neuronowych, które lepiej naśladują złożoność i dynamikę ludzkiego mózgu.

 

Badacze podkreślają, że odkrycie to nie tylko rzuca nowe światło na strukturę mózgu, ale także otwiera drzwi do lepszego zrozumienia procesów poznawczych i neurobiologicznych. Zidentyfikowanie punktu krytycznego, w którym mózg przechodzi z jednej fazy w drugą, może pomóc w opracowaniu nowych terapii i metod diagnostycznych dla chorób neurologicznych i psychicznych.

 

Odkrycie przejścia fazowego w ludzkim mózgu to prawdziwy przełom w dziedzinie neurobiologii. Otwiera ono nowe możliwości zrozumienia złożoności i dynamiki tego niezwykłego organu, a także może mieć kluczowe implikacje dla rozwoju nowych terapii i technologii.

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)
loading...

Skomentuj