Os cientistas fizeram uma descoberta sensacional, eles descobriram que o cérebro humano é o lar de estruturas e formas que têm até 11 dimensões. Os neurocientistas aplaudem esta descoberta, dizendo "nós encontramos um mundo que nem sequer sabíamos que existia."
Os métodos matemáticos da topologia algébrica ajudaram os cientistas a encontrar estruturas e espaços geométricos multidimensionais em redes cerebrais.
De acordo com especialistas, um novo estudo provou que o cérebro humano é o lar de estruturas e formas que têm até 11 dimensões.
Estima-se que o cérebro humano seja o lar de assombrosos 86 bilhões de neurônios, com múltiplas conexões de cada célula em todas as direções possíveis, formando uma rede celular supergrande que de alguma forma nos torna capazes de pensamento e consciência, relata a Science Alert.
De acordo com um estudo publicado na revista Frontiers in Computational Neuroscience, uma equipe internacional de cientistas reunidos em torno do projeto Blue Brain produziu resultados nunca antes vistos no mundo da neurociência. Esta equipe foi capaz de encontrar estruturas no cérebro que representam um universo multidimensional, revelando o primeiro desenho geométrico de conexões neurais e como elas respondem a estímulos (estímulos).
Os cientistas usaram técnicas avançadas de modelagem por computador para entender exatamente como as células cerebrais são capazes de se organizar para realizar tarefas complexas.
Os pesquisadores usaram modelos matemáticos de topologia algébrica para descrever estruturas e espaços geométricos multidimensionais em redes cerebrais. O estudo mostra que as estruturas se formam ao mesmo tempo em que se alternam em uma "união" que gera uma estrutura geométrica precisa.
Ilustração conceitual de redes cerebrais (l) e topologia (r), cortesia do Blue Brain Project.
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Henry Markram, neurocientista e diretor do projeto Blue Brain em Lausanne, Suíça, disse: “Encontramos um mundo que nunca sabíamos que existia. Existem dezenas de milhões desses objetos até mesmo em uma pequena partícula do cérebro, em sete dimensões. Em algumas redes, encontramos até estruturas de até 11 dimensões.”
Segundo os especialistas, cada neurônio dentro do nosso cérebro é capaz de se conectar com o seu vizinho, de certa forma, formando um objeto com conexões complexas. Curiosamente, quanto mais neurônios se juntam ao grupo, mais dimensões são adicionadas ao objeto.
Usando topologia algébrica, os cientistas foram capazes de modelar uma estrutura dentro de um cérebro virtual gerado por computadores. Os cientistas então realizaram experimentos em tecido cerebral real para testar os resultados.
Depois que os cientistas adicionaram um estímulo (estímulo) ao tecido cerebral virtual, eles descobriram que os grupos gradualmente se aglutinam em dimensões maiores. Eles descobriram que havia vazios ou cavidades entre esses grupos.
Ran Levi, da Universidade de Aberdeen, disse à WIRED:
“O surgimento de cavidades de grande dimensão à medida que o cérebro processa informações significa que os neurônios da rede respondem aos estímulos (estímulos) de maneira extremamente organizada.
É como se o cérebro respondesse a um estímulo (estímulo) construindo e destruindo uma torre de blocos multidimensionais, começando com hastes (1D), depois pranchas (2D), depois cubos (3D) e, em seguida, geometrias mais complexas com 4D, 5D, etc… O progresso da atividade cerebral se assemelha a um castelo de areia multidimensional que se materializa da areia e depois se desintegra."
Embora as formas tridimensionais tenham altura, largura e profundidade, os objetos descobertos por especialistas no novo estudo não podem ser descritos em dimensões tridimensionais em nosso mundo, mas os matemáticos usam 5, 6, 7 e até 11 dimensões para descrevê-los.
O professor Cees van Leeuwen de Ku Leuven, Bélgica, disse à Wired:
“Fora da física, os espaços de alta dimensão são frequentemente usados para descrever estruturas de dados complexas ou condições do sistema, como o estado de um sistema dinâmico em um espaço de estado.
O espaço é simplesmente a união de todos os graus de liberdade que um sistema possui, e seu estado descreve os valores que esses graus de liberdade realmente assumem”.
A pesquisa foi publicada na revista Frontiers in Computational Neuroscience.
