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Hallan sorprendentes parecidos entre el cerebro humano y el universo

Hallan sorprendentes parecidos entre la mente humana y el universo

Un astrofísico de la Universidad de Bolonia y un neurocirujano de la Universidad de Verona compararon la red de células neuronales del cerebro humano con la red cósmica de galaxias, y hallaron sorprendentes similitudes entre ambas.

El astrofísico Franco Vazza y el neurocirujano Alberto Feletti acaban de publicar un interesante artículo en Frontiers in Physics, Franco Vazza plasmando las similitudes entre dos de los sistemas más complejos y desafiantes de la naturaleza: la red cósmica de galaxias. y la red de células neuronales del cerebro humano.

A pesar de la diferencia sustancial de escala entre las dos redes (más de 27 órdenes de magnitud), su análisis cuantitativo, que se encuentra en la encrucijada de la cosmología y la neurocirugía, apunta a que sus correspondientes procesos físicos pueden construir estructuras caracterizadas por niveles similares de complejidad y autocontrol.

El cerebro humano funciona gracias a su amplia red neuronal que se estima que contiene aproximadamente 69 mil millones de neuronas. Por otro lado, el universo observable está compuesto por una red cósmica de al menos 100 mil millones de galaxias. Dentro de ambos sistemas, solo el 30% de sus masas están compuestas por galaxias y neuronas. Dentro de ambos sistemas, las galaxias y las neuronas se organizan en largos filamentos o nodos entre los filamentos.

Grandes misterios que la ciencia no ha podido explicar

Para finalizar los autores destacan otra similitud, y es que en el interior de ambos sistemas, el 70% de la distribución de masa o energía está compuesta por componentes que juegan un papel aparentemente pasivo: agua en el cerebro y energía oscura en el Universo observable.

A partir de las características compartidas de los dos sistemas, los investigadores compararon una simulación de la red de galaxias con secciones de la corteza cerebral y el cerebelo. El objetivo era observar cómo las fluctuaciones de la materia se dispersan en escalas tan diversas.

“Calculamos la densidad espectral de ambos sistemas. Esta es una técnica que se emplea a menudo en cosmología para estudiar la distribución espacial de las galaxias”, explica Franco Vazza a Phys.org. “La distribución de la fluctuación dentro de la red neuronal del cerebelo en una escala de 1 micrómetro a 0,1 milímetros sigue la misma progresión de la distribución de la materia en la red cósmica pero, por supuesto, en una escala mayor que va de 5 millones a 500 millones de años luz”.

Izquierda: corte de cerebelo, con factor de aumento 40x, obtenido con microscopía electrónica (Dr. E. Zunarelli, Hospital Universitario de Módena); derecha: sección de una simulación cosmológica, con una extensión de 300 millones de años luz a cada lado (Vazza et al.2019 A&A). Crédito: Universidad de Bolonia

Otros de los parámetros aplicables a la red neuronal y también a la cósmica son el número promedio de conexiones en cada nodo y la tendencia de agrupar varias conexiones en nodos centrales relevantes dentro de la red.

“Una vez más, los parámetros estructurales han identificado niveles de concordancia inesperados. Probablemente, la conectividad dentro de las dos redes evoluciona siguiendo principios físicos similares, a pesar de la llamativa y obvia diferencia entre los poderes físicos que regulan las galaxias y las neuronas”, agrega Alberto Feletti. “Estas dos redes complejas muestran más similitudes que las compartidas entre la red cósmica y una galaxia o una red neuronal y el interior de un cuerpo neuronal”.

Tras este estudio piloto, ambosa investigadores quieren profundizar en la materia, aplicando nuevas técnicas de análisis a las disciplinas de la neurocirugía y la cosmología para comprender mejor la evolución temporal de ambos sistemas y sus dinámicas subyacentes. 

Fuente | Phys.org

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Sobre el autor

Andrea Núñez-Torrón Stock

Licenciada en Periodismo y creadora de la revista Literaturbia. Entusiasta del cine, la tecnología, el arte y la literatura.