Ludzki mózg to taki wszechświat, tylko w mniejszej skali. Zaskakujące podobieństwa
A gdyby tak porównać sieć neuronów w mózgu z wielkoskalową strukturą wszechświata, to by było… Jak pomyśleli, tak zrobili. Dwóch włoskich naukowców, astrofizyk i neurobiolog, postanowiło porównać te dwie najbardziej fascynujące struktury we wszechświecie.
Wszechświat to mózg w większej skali
A przynajmniej takie wrażenie można odnieść, przyglądając się poszczególnym cechom charakterystycznym mózgu. Wystarczy spojrzeć na opracowania przedstawiające sieci, w jakie neurony łączą się w mózgu. Specjaliści od konektomiki od lat zajmują się badaniem i mapowaniem kompletnej mapy sieci połączeń neuronalnych, tzw. konektomu, wykorzystując do tego szerokie techniki mikroskopowe.
Grafika przedstawiająca fragment sieci neuronów w mózgu© Dostarczane przez spidersweb.pl Grafika przedstawiająca fragment sieci neuronów w mózgu
Jeżeli następnie spojrzymy na grafiki przedstawiające wielkoskalową strukturę wszechświata, wykonane na podstawie obserwacji prowadzonych za pomocą teleskopów oraz na podstawie modeli kosmologicznych, podobieństwo rzuca się w oczy każdemu, niezależnie od tego, jak bardzo jesteśmy zainteresowani jedną czy drugą dziedziną nauki.
Choć lokalnie we wszechświecie galaktyki wydają się losowo porozrzucane po przestrzeni kosmicznej, to spojrzenie w dużo większej skali diametralnie zmienia ten obraz. Dopiero wtedy widać, jak całe gromady galaktyk łączą się ze sobą rozległymi włóknami gazowymi rozciągającymi się na setki milionów lat świetlnych, w których znajdują swoje miejsce miliony galaktyk. Między włóknami znajdują się rozległe obszary, w których nie ma niemal żadnych galaktyk. Owe włókna od czasu do czasu łączą się na skrzyżowaniach z innymi włóknami kosmicznej sieci. To w tych miejscach powstają supergromady, składające się ze zderzających się gromad galaktyk. Z każdego z tych miejsc wychodzą średnio 3-4 inne włókna. Tak samo wygląda sieć neuronów w mózgu.
Samo podobieństwo pod względem wyglądu i struktury to jednak nie wszystko. Przyjmując przybliżone modele, badacze zauważają, że w mózgu człowieka znajduje się około 70 miliardów neuronów. W obserwowalnym wszechświecie natomiast możemy dostrzec około 100 miliardów galaktyk – rząd wielkości zbliżony.
Jakby tego było mało, neurony stanowią zaledwie 30 proc. całkowitej masy mózgu. Tak samo jest i w przypadku galaktyk, które składając się z ciemnej materii i materii barionowej także odpowiadają za 30 procent masy/energii wszechświata. Pozostałe 70-75 proc. to w przypadku mózgu woda, a w przypadku wszechświata to ciemna energia.
Takie same podobieństwa naukowcy dostrzegli, analizując widmową gęstość galaktyk i neuronów oraz liczbę połączeń wychodzących z każdego węzła, w którym łączą się długie włókna.
Być może to tylko fizyka
Wszystkie powyższe powiązania analizowane oddzielnie wydają się podejrzane i zaskakujące. Gdy jednak analizuje się łącznie, to wyłania się jeden spójny wniosek.
Wszystkie te podobieństwa wynikają najprawdopodobniej z faktu, że samoorganizacja obu tych jakże złożonych układów regulowana jest przed te same zasady dynamiki kształtujące budowę wszelkiego rodzaju sieci, niezależnie od skali.
