一项新研究发现了人类大脑和宇宙网络的结构和过程之间的相似性。
这项研究是由一位天体物理学家和一位神经外科医生进行的。
这两个系统在规模上有很大不同，但在几个关键领域彼此相似。
科学家们发现了两个规模完全不同的系统——人脑中的神经元细胞网络和宇宙星系网络——的工作方式的相似之处。
研究人员从多个角度研究了这两个系统，研究了结构、形态、记忆容量和其他特性。他们的定量分析表明，非常不同的物理过程可以创建共享复杂性和组织级别的结构，即使它们的大小相差 27 个数量级。
这项不寻常的研究本身是由两个截然不同领域的意大利专家进行的——博洛尼亚大学的天体物理学家 Franco Vazza 和维罗纳大学的神经外科医生 Alberto Feletti。
科学家们在他们的新论文中写道：“我们的分析所揭示的惊人的相似程度似乎表明，尽管规模和过程完全不同，但两个复杂系统的自组织很可能是由相似的网络动力学原理塑造的。”
该研究最引人注目的见解之一涉及将大脑的神经元网络视为一个宇宙。这个网络包含大约 690 亿个神经元（又说850亿个，约1000亿个）。如果要记分的话，可观测宇宙有一个至少由 1000 亿个星系组成的网。
另一个相似之处是它们的网络——神经元和星系——具有由细丝连接的节点的定义性质。根据 Feletti 的说法，通过研究每个节点中的平均连接数和节点中连接的集群，研究人员得出结论，连接性存在明确的“一致水平”，这表明两个网络的增长是由于相似的物理原理。
人脑部分（左）和宇宙的模拟部分（右）。图片来源：博洛尼亚大学
当涉及到每个结构的组成时，也有一些有趣的比较。大约 77% 的大脑是水，而大约 70% 的宇宙充满了暗能量。这些都是被动材料，在其各自的结构中具有间接作用。
另一方面，每个系统约 30% 的质量由星系或神经元组成。
科学家们还发现了大脑和宇宙网中物质密度波动之间的惊人相似之处。
“我们计算了两个系统的光谱密度。这是宇宙学中经常采用的一种技术，用于研究星系的空间分布，”瓦扎在一份新闻稿中说。“我们的分析表明，小脑神经元网络内波动的分布在 1 微米到 0.1 毫米的范围内遵循宇宙网络中物质分布的相同进展，但当然，在更大的范围内，从 5百万到 5 亿光年。”
联系客服
