Hjernen opbygger en underlig struktur i 11 dimensioner
Source:
hjernen er den største mysterium for videnskaben.
Hjernen fortsætter med at overraske os med deres storslåede kompleksitet. En banebrydende undersøgelse, der kombinerer neurovidenskab med matematik, tyder på, at når hjernen bearbejder information, det skaber neurale strukturer i op til 11 dimensioner. Under «dimensioner» forskere antyder en abstrakt matematisk rum, ikke fysiske anden region. Men forskerne «fundet den verden, vi kan ikke forestille», Store Tænker, Henry Markram, Direktør Blue Brain project, forfatter til den nye åbning.
Hjernen sandslotte
Formålet med Blå Hjernen, der er baseret i Schweiz, er den digitale oprettelsen af et "biologisk detaljeret simulering af den menneskelige hjerne. At skabe en digital hjerne med «hidtil usete» niveauer af biologisk information, forskere søger at fremme vores forståelse af den utrolig kompleks den menneskelige hjerne, hvor der er omkring 86 milliarder neuroner.
For at få en klarere idé om, hvordan sådan et stort netværk for dannelsen af vore tanker og handlinger, forskerne brugte supercomputere og særlige gren af matematikken. Holdet er baseret deres aktuelle undersøgelse på digital model af neokortex, hvorfra han dimitterede i 2015. Forskerne ønskede at finde ud af, hvordan reagerer det digitale neocortex ved hjælp af en matematisk system af algebraisk topologi. Det gjorde dem i stand til at fastslå, at vores hjerne er hele tiden at skabe meget komplekse multi-dimensionelle geometriske former og rum, der ligne «sand».
Uden brug algebraisk topologi - afsnit i matematik, der beskriver systemer med et vilkårligt antal dimensioner, visualisering af flerdimensionale netværk ville være umuligt. Ved hjælp af en ny matematisk tilgang, var forskerne i stand til at se den høje grad af organisation, som tidligere virkede «kaotiske» mønstre af neuroner.
Algebraisk topologi er magen til teleskopet og mikroskopet på samme tid: det kan øge omfanget af netværket til at finde de skjulte struktur af træer i skoven og se de tomme pladser – glades – alle på samme tid.
Undersøgelse Forfatter Catherine Hess.
I den undersøgelse, forskere først gennemført forsøg, de har skabt en virtuel hjernevæv, og derefter bekræftede resultater efter at have gennemført de samme eksperimenter på virkelige hjernevæv af laboratorie rotter. af stimulering af hver virtuel neuron er forbundet med andre på en sådan måde, at producere en bestemt geometrisk objekt – klik. en Stor antallet af neuroner tilføjet flere dimensioner, som i nogle tilfælde nåede op på 11. Disse strukturer blev dannet omkring vysokonapornoj huller, som forskerne kaldte «hule». Efter at hjernen har behandlet de oplysninger, klik og hulrummet er forsvundet.
fra Venstre: digital kopi af en del af neocortex, den mest udviklede del af hjernen. Til højre: figurer i forskellige størrelser og geometrier, der repræsenterer strukturen i intervallet fra 1 til 7 målinger målinger og meget mere. «Sort hul» i midten symboliserer den komplekse multidimensionale rum af hulrummet.
Fremkomsten af vysokorazvityh hulrum, når hjernen bearbejder information betyder, at neuroner i netværket reagerer på incitamenter er meget organiseret måde. Det er, som om hjernen reagerede på den stimulus, bygningen, og derefter at ødelægge det tårn af flerdimensionale blokke, startende fra stænger (1D), så boards (2D), så terninger (3D), og derefter mere komplekse geometrier med 4D, 5D, osv. Progressive aktivitet i hjernen ligner en multi-dimensionel sand castle, der er indtruffet af sand og derefter deler sig.
Denne opdagelse giver forskerne mulighed for en dybere forståelse af «en af de grundlæggende mysterier i neuroscience — forholdet mellem struktur af hjernen, og hvordan den behandler information», — sagde Catherine Hess Newsweek.
Forskerne håber at kunne bruge algebraisk topografi til at studere den rolle, «neuroplasticity», som er den proces, der skal styrke og en svækkelse af neurale forbindelser med stimulation — er en vigtig del af den læring proces i hjernen. De ser den videre anvendelse af deres opdagelser i studiet af menneskelige intellekt og hukommelse dannelse. Arbejdet i tidsskriftet Frontiers in Computational Neuroscience.
Anbefalet
Kan melatonin hjælpe med at behandle coronavirus?
Nogle læger mener, at søvn hormon hjælper med coronavirus Det fremgår, at i listen over potentielle behandlinger COVID-19, som forskerne foreslog for flere måneder af pandemien, en anden genopfyldning: melatonin. En læge i Texas siger, at han allered...
Hvilke lande bor de mest aktive mennesker i?
I hvilke lande går folk og dyrker sport mere? Lad os finde ud af det. Fysisk aktivitet, sammen med korrekt ernæring, betragtes som en af de vigtigste faktorer i en sund livsstil. Talrige videnskabelige undersøgelser har vist, at regelmæssig motion og...
Hvad er "kærlighed hormon", og hvem mangler det?
Oxytocin - kærlighed hormon Den menneskelige krop producerer et stort udvalg af hormoner, som hver udfører sin opgave. For eksempel, mange kendte endorfiner bringe folk en følelse af glæde, og overskydende kortisol signaler stressende tilstand af en ...
Relateret Nyt
Opdaget grunden til, at mangel på søvn er drab
Mangel på søvn vil uundgåeligt føre til døden I det moderne samfund til at ofre sover: for det første for børnehave, derefter school, College og i sidste ende arbejde. I 2015 Oxford University Professor Paul Kelly, der taler mod d...
Hvorfor millioner af år siden var den masseudryddelse af dyr?
masseudryddelse påvirket ikke kun normale dyr, men også enorme dinosaurer ifølge de Amerikanske forskere, i dag på vores planet, der er omkring en billion dyr. Men for millioner af år siden på Jorden, levede endnu mere forskellige...
Fugle kan se farver, som vi ikke kan forestille
Nogle af de fugle, der ser verden lysere, end vi er. Og det er videnskabeligt bevist, uanset Hvor mange forfattere og filosoffer talte om en "dumhed" i vores liv, verden er meget lyse. Dette er især mærkbar i sommer, da alle vores...
Opdagede neurologisk årsag til fedme
Kage sikkert ser meget fristende. Resultaterne af en undersøgelse foretaget på hjernen Institut på University of Virginia, bundet op fornøjelsen center i hjernen med det arbejde, den cirkadiske rytme – den indbyggede biologiske ur...
Kina har skabt en quantum kommunikation signal via satellit
Kinesiske forskere har skabt en quantum kommunikation linje. Dens længde overstiger en tusind miles. et internationalt team af forskere, annonceret den første samtidige transmission af quantum krypteret besked, der blev sendt fra ...
Fra de skadelige virkninger af mennesker, der kan spare halvdelen af Jorden
Vores planet har længe været i fare, men du kan spare i Løbet af de år af sin eksistens, vi har bygget på planeten et stort antal af byer, der er forbundet af lange veje. Mellem dem er forskellige gårde og marker, hvor husdyr og a...
Sport en maske, der er farlige for sundheden
maskeret endda gå hårdt, hvad med sport? i stort Set hele verden, i flere måneder blev tvunget til at blive hjemme på grund af en pandemi, COVID-19. Ved sommeren er de fleste af de restriktioner, der blev fjernet, og nu gå ud på g...
Hvordan MR og andre typer af hjerneforskning
Hjernen os til at studere lang Der er ord, som nogle gange er lidt bange for, eller bare skabe forvirring. Enig i, at "hjernen scan" virkelig lyder som noget fra en science fiction-film om en fjern fremtid. Andre vil huske noget f...
I hjernen findes "switch", som forårsager dyr og mennesker til at sove så længe
I teorien, en person kan sove 2 dage enkle effekter på hjernen i mus, har en interessant evne til — når de mangler mad, de dvale. Mens deres krop temperatur er stærkt reduceret, og hjertet begynder at slå langsommere, som tilsamme...
Hvorfor aber knoglen inde i hjertet?
Ordet chimpanse "chimpanse" kommer fra det sprog, tshiluba, og betyder "som en mand" Hjertet er det vigtigste organ af alle hvirveldyr væsener, der giver bevægelse i blodet i forskellige dele af kroppen. Det er næsten udelukkende ...
Livet på Jorden – et almindeligt fænomen i Universet?
Oprindelsen af liv på Jorden var muligt. Men betyder det, at andre planeter har også intelligent liv? i Løbet af menneskehedens eksistens – og ifølge forskellige skøn den har en 2.4-2.8 millioner år – vi har aldrig mødt intelligen...
Forskere var i stand til at vende milten at den lever inde i en levende mus. Og det virker!
Lever du kan oprette baseret på anden myndighed svigt af et orgel i en menneskelig læger normalt transplantationen af det nye organ fra en donor, hvis det er muligt. For eksempel, er nu helt almindeligt, at transplantation af leve...
Den største olieudslip som katastrofen i Norilsk
Olieudslip i Norilsk var den største i historien om den Arktiske I slutningen af maj, 2020 på CHP-3 i Norilsk på grund af nedsynkning af Fundament under tank med diesel-brændstof, på land og i floden Kornkammer og Daldykan lækket ...
Hvordan sollys påvirker menneskers produktivitet?
stadig fra den animerede serie "Rick og Morty" hvor godt en person tænker og føler sig som en helhed, i vid udstrækning afhænger af de omgivende forhold. Forestil dig, at du dagligt nødt til at arbejde i en indelukket kælder med d...
Hvad der er omkring det sorte hul i centrum af mælkevejen?
for at vise dette, har forskerne brug for hjælp af en supercomputer, NASA i Tillæg til den store planeter og andre rum objekter galaxy s, som gemmer sig i dit center af et gigantisk sort hul, som er næsten 5 millioner gange tunger...
Eksperiment: hvad forskellige organismer, veganere og kødspisere?
Mellem vegetarisme og veganisme er en stor forskel, men ideen er den samme. de Fleste mennesker på planeten med en appetit til at spise kød, mens andre foretrækker kun at spise vegetabilske fødevarer. Hvad gør vegetarer og veganer...
Hvordan virker det mest avancerede raket motor
Output raket ud i rummet — ikke en let opgave. Men forskere har fundet en måde at gøre det lettere. den Plads branchen er meget konservativ. Dette gælder ikke kun for den russiske rumfartsorganisation, og plads programmer i ...
Hvad var det første parasit i historien?
De ældste parasitter i tanken på en gammel skabning ud Fra et videnskabeligt synspunkt, parasitter er væsener, der invaderer andre organismer og bruge deres liv kraft for deres egen overlevelse. Disse omfatter lopper og lus, der l...
Hunden — menneskets bedste ven, eller bare lader?
en scene fra filmen "Hachiko" Hunde anses for at være blandt de første Kæledyr. Forskerne kan endnu ikke sige med sikkerhed, hvornår præcis, folk har tæmmet disse væsener, men den mest almindelige antagelse, at dette fandt sted me...
Hvilken slags stof er bedre til at sy en ansigtsmaske?
I de seneste år, og mange begyndte at sy medicinsk maske Pandemi coronavirus viste alt, så de mest populære produkter i verden stål PPE – antiseptiske midler til hænder, engangshandsker og beskyttelseshandsker ansigtsmasker. Nu er...
Bemærkninger (0)
Denne artikel har ingen kommentarer, vær den første!