Учените са използвали класическата математика по съвсем нов начин, за да разгледат структурата на нашите мозъци. Те открили, че мозъкът е пълен с многоизмерни геометрични структури, работещи в 11 измерения.

Резултатите от това ново проучване могат да бъдат следващата голяма стъпка в разбирането на структурата на човешкия мозък .

Моделът на мозъка е създаден от екип изследователи от швейцарския проект Blue Brain, който е посветен на създаването на реконструкция на човешкия мозък на базата на суперкомпютър.

„Открихме свят, който никога не бихме могли да си представим. Дори в малка част от мозъка, в седем измерения, има десетки милиони такива обекти. В някои мрежи дори открихме структури с 11 измерения“, казва водещият изследовател, неврологът Хенри Маркрам от института EPFL в Швейцария.
Изследователите изчисляват, че човешкият мозък се състои от 86 милиарда неврони, с много връзки от всяка клетъчна мрежа във всяка възможна посока, образувайки огромна клетъчна мрежа, която по някакъв начин ни кара да мислим и да осъзнаваме.

С толкова много връзки, с които трябва да работим, не е чудно, че все още нямаме пълно разбиране за това как работи невронната мрежа на мозъка. Но новата математическа рамка на екипа ни доближава до това един ден да имаме цифров модел на мозъка.

Според изследователите алгебричната топология предоставя математически инструменти за разпознаване на детайлите на невронна мрежа, както в близък план на ниво отделни неврони, така и в по-голям мащаб на структурата на мозъка като цяло.

Свързвайки тези две нива, изследователите успяха да различат многоизмерни геометрични структури в мозъка, образувани от колекции от тясно свързани неврони (клики) и празни пространства (кухини) между тях.

„Ние открихме изненадващо голям брой и разнообразие от многоизмерни насочени процепи и корита, които не са били наблюдавани преди в невронни мрежи, както биологични, така и изкуствени“, пише екипът в проучването.

Тези резултати предоставят нова картина за това как мозъкът обработва информация, но изследователите отбелязват, че все още не е ясно какво причинява формирането на клики и кухини по много специфични начини. Ще е необходима още работа, за да се определи как сложността на тези многоизмерни геометрични форми, образувани от нашите неврони, корелира със сложността на различни когнитивни задачи.

Изследването е публикувано в Frontiers of Computational Neuroscience.