Una investigación innovadora descubre un universo multidimensional dentro del cerebro humano
Los científicos han descubierto que el cerebro humano es capaz de construir estructuras en hasta 11 dimensiones. El cerebro humano puede pensar y crear en hasta 11 dimensiones, según un estudio publicado recientemente en Frontiers in Computational Neuroscience.
El Proyecto Cerebro Azul sostiene que las dimensiones no se entienden de la forma en que la mayoría de nosotros normalmente pensaría en una dimensión. Como parte del Proyecto Cerebro Azul, los investigadores aprendieron nueva información fascinante sobre la complejidad del cerebro humano.
Descubrimos un mundo que nunca habíamos imaginado, según el neurocientífico Henry Markram, director del Blue Brain Project y profesor de la EPFL en Lausana, Suiza. Incluso en una pequeña porción del cerebro hay decenas de millones de estas cosas distribuidas en siete dimensiones. Incluso descubrimos estructuras en ciertas redes de hasta once dimensiones.
Una vez que los científicos investigaron el cerebro humano, descubrieron que los puntos de vista matemáticos convencionales eran inútiles e ineficientes.
La imagen intenta capturar un universo multidimensional de edificios y lugares, algo que no se puede ver. A la izquierda, se puede ver una reproducción computarizada de un segmento del neocórtex, la parte más desarrollada del cerebro. A la derecha, se ilustran construcciones con dimensiones que van desde uno a siete y más, utilizando una serie de formas de diversos tamaños y geometrías. Un grupo de agujeros o cavidades multidimensionales están representados por el «agujero negro» central. Los investigadores del Blue Brain Project sostienen que los grupos de neuronas conectadas a dichos agujeros constituyen el vínculo crucial entre la estructura y la función cerebral en un trabajo reciente publicado en Frontiers in Computational Neuroscience. Esta imagen es del Blue Brain Project.
Las estructuras y espacios de alta dimensión que ahora podemos percibir claramente no pueden ser detectados por las matemáticas que a menudo se utilizan para investigar redes, según Markram.
En su lugar, los investigadores optaron por estudiar la topología algebraica. En el campo de las matemáticas conocido como topología algebraica, los espacios topológicos se investigan utilizando métodos del álgebra abstracta. Los científicos del Blue Brain Project colaboraron con los matemáticos Kathryn Hess de la EPFL y Ran Levi de la Universidad de Aberdeen para utilizar esta metodología en su investigación más reciente.
La topología algebraica, según el profesor Hess, «es como un telescopio y un microscopio al mismo tiempo. Tiene la capacidad de hacer zoom sobre las redes para detectar características ocultas, como árboles en un bosque, y al mismo tiempo observar áreas abiertas, como claros».
Los científicos descubrieron que los grupos de neuronas, que son células cerebrales que transmiten impulsos, forman las estructuras del cerebro. Se crea una nueva entidad como resultado de las conexiones específicas que cada neurona del grupo tiene con las demás. La «dimensión» de un objeto crece a medida que lo hace el número de neuronas del grupo.
La arquitectura de un cerebro virtual que los investigadores crearon con la ayuda de computadoras fue modelada utilizando topografía algebraica. Luego realizaron pruebas en tejido cerebral real para corroborar sus hallazgos. Los científicos descubrieron que cuanto más información se añadía al cerebro virtual, más grupos de dimensiones se iban desarrollando. Los investigadores también encontraron brechas entre los grupos.
Según Ran Levi, de la Universidad de Aberdeen, el cerebro procesa la información cuando se ven agujeros de alta dimensión. Esto indica que las neuronas de la red responden a las entradas de una manera muy ordenada. Parece como si el cerebro construyera y luego destruyera una torre con varias piezas tridimensionales, comenzando con varillas (1D), luego pasando a tablones (2D), luego cubos (3D) y luego avanzando hacia geometrías más sofisticadas con 4D, 5D, etc. La forma en que esa actividad se mueve a través del cerebro es como ver un castillo de arena multidimensional emerger de la arena y luego desmoronarse.
Los últimos conocimientos sobre el cerebro humano ofrecen información nunca antes vista sobre su funcionamiento. Sin embargo, según los científicos, todavía se desconoce cómo se forman las camarillas y cavidades de una forma tan peculiar.
¿Dónde “almacena” el cerebro los recuerdos? es uno de los mayores misterios de la neurociencia, y la nueva investigación algún día podría arrojar luz sobre él.
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