神经科学满足天体物理学：人类大脑是否类似于宇宙？

时间：2021-10-30 13:51:58 来源：

左：小脑部分，用电子显微镜获得放大因子40x（摩德纳大学Zunarelli博士）;右：宇宙学仿真的一部分，每侧延长3亿光年（Vazza等。2019 A＆A）。

在他们的论文中，在物理学的前沿，博洛阿·瓦扎达（博洛尼亚大学的天体物理学家）和Alberto Feletti（维罗纳大学的神经外科医生）调查了两个最具挑战性和复杂系统之间的相似性：宇宙网络人脑中的星系与神经元细胞网络。

尽管两个网络之间的规模差异很大（超过27幅度），但它们在宇宙学和神经外科的十字路口坐的定量分析表明，Perse物理过程可以构建特征的结构，这些结构具有类似的复杂性和自我组织。

由于其宽的神经元网络，人脑功能被认为含有约690亿神经元。另一方面，可观察到的宇宙可以依靠至少1000亿间星系的宇宙网。在两种系统中，只有30％的群众由星系和神经元组成。在两个系统中，星系和神经元在长丝之间的长丝或节点中安排自己。最后，在两个系统中，70％的质量或能量分布是由显着被动作用的组件组成：可观察到的宇宙中脑和黑暗能量的水。

从这两个系统的共同特征开始，研究人员比较了星系网络的模拟到脑皮质和小脑的部分。目标是观察如何对这种佩斯级别分散的波动。

“我们计算了两个系统的光谱密度。这是一种常用于学习星系的空间分布的宇宙学中的技术“，解释了Franco Vazza。“我们的分析表明，从1微米到0.1毫米的大脑神经元网络中的波动的分布沿着宇宙网中物质分布的相同进展，但当然，在5的较大规模上百万到500万光年“。

这两位研究人员还计算了一些参数，其特征在于神经元网络和宇宙网：每个节点中的平均连接数以及集群在网络内相关的中央节点中的多个连接的趋势。

“再次，结构参数已经确定了意外的协议水平。可能，两个网络内的连接在类似的物理原则之后发展，尽管调节星系和神经元的物理力量之间存在醒目和显而易见的差异，但添加了Alberto Feletti。“这两个复杂的网络显示比宇宙网和星系与神经元网络之间共享的那些相似的相似之处和神经元体内的内部。

这项试点研究的令人鼓舞的结果正在提示研究人员认为，在各地，宇宙学和神经外科的新的和有效的分析技术将允许更好地理解这两个系统的时间演变的路线动态。

本研究发表于物理前沿，标题是神经元网络和宇宙网之间的定量比较。它的作者是来自博洛尼亚大学的物理学和天文学系的Franco Vazza，来自神经科学系的Alberto Feletti，Biomedicine和Verons大学的运动。

参考：F.Vazza和A. Feletti，2020年11月16日的神经元网络与宇宙网的定量比较，物理前沿.DOI：
10.3389 / fphy.202020.525731

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