L’universo e il cervello umano sono spaventosamente simili: lo studio

Un astrofisico dell’Università di Bologna e un neurochirurgo dell’Università di Verona hanno confrontato la rete di cellule neuronali nel cervello umano con la rete cosmica di galassie … e sono emerse somiglianze sorprendenti

Nel loro articolo pubblicato sulla rivista scientifica Frontiers in Physics , Franco Vazza (astrofisico presso l’Università di Bologna) e Alberto Feletti (neurochirurgo presso l’Università di Verona) hanno indagato sulle somiglianze tra due dei sistemi più impegnativi e complessi della natura: la rete cosmica delle galassie e la rete di cellule neuronali nel cervello umano, riporta il portale Phys .

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Nonostante la sostanziale differenza di scala tra le due reti (più di 27 ordini di grandezza), l’analisi quantitativa, che è all’incrocio tra cosmologia e neurochirurgia, suggerisce che diversi processi fisici possono costruire strutture caratterizzate da livelli simili di complessità e di organizzazione.

Il cervello umano funziona grazie alla sua vasta rete neuronale, che si dice contenga circa 69 miliardi di neuroni. D’altra parte, l’universo osservabile è composto da una rete cosmica di almeno cento miliardi di galassie. In entrambi i sistemi, solo il 30% delle loro masse è composto da galassie e neuroni. In entrambi i sistemi, galassie e neuroni sono organizzati in lunghi filamenti o nodi tra i filamenti. Infine, in entrambi i sistemi, il 70% della massa o distribuzione di energia è composto da componenti che giocano un ruolo apparentemente passivo: acqua nel cervello ed energia oscura nell’Universo osservabile.

Sulla base delle caratteristiche condivise dei due sistemi, i ricercatori hanno confrontato una simulazione della rete galattica con sezioni della corteccia cerebrale e del cervelletto. L’obiettivo era osservare come le fluttuazioni della materia si diffondessero su scale così diverse.

“Abbiamo calcolato la densità spettrale dei due sistemi. È una tecnica ampiamente utilizzata in cosmologia per studiare la distribuzione spaziale delle galassie ”, spiega Franco Vazza. “La nostra analisi ha dimostrato che la distribuzione della fluttuazione all’interno della rete neuronale del cervelletto su una scala da 1 micrometro a 0,1 mm segue la stessa progressione della distribuzione della materia nella rete cosmica, ma, ovviamente, su una scala più ampia che va da Da 5 a 500 milioni di anni luce “.

I due ricercatori hanno anche calcolato alcuni parametri che caratterizzano sia la rete neuronale che la rete cosmica: il numero medio di connessioni in ogni nodo e la tendenza a raggruppare più connessioni nei nodi centrali rilevanti all’interno della rete.

“Ancora una volta, i parametri strutturali hanno individuato livelli di accordo inaspettati. Probabilmente, la connettività tra le due reti si evolve seguendo principi fisici simili, nonostante la notevole ed evidente differenza tra i poteri fisici che regolano le galassie e i neuroni ”, aggiunge Alberto Feletti. “Queste due reti complesse mostrano più somiglianze di quelle condivise tra la rete cosmica e una galassia o rete neuronale e l’interno di un corpo neuronale”.

I risultati incoraggianti di questo studio pilota stanno portando i ricercatori a pensare che nuove ed efficaci tecniche di analisi in entrambi i campi, cosmologia e neurochirurgia, consentiranno una migliore comprensione delle dinamiche indirizzate alla base dell’evoluzione temporale di questi due sistemi. [ Phys ]

Credito foto : Università di Bologna

Fonte: hypescience.com

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