Bilim insanları beyinde çoklu evren benzeri yapılar buldular

İnsan beynini inceleyen bilim insanları, organın 11 farklı boyutta çalıştığını keşfetti ve çoklu evren benzeri yapılara ulaştı. Gelişmiş matematiksel sistemi kullanarak, beyin parçalara ayrılmadan önce bazı bilgileri işlemek durumunda ortaya çıkan mimari yapıları açığa çıkarırlar.

Bulgular, beyindeki bu yapının nedenini anlamayı zorlaştıran ve yapıyı ve buna karşılık gelen işlevi birbirine bağlamanın anahtarı olabilecek nöral yapıların üretilmesiyle ilgili karmaşık süreçleri ortaya koyuyor. Çalışma Frontiers in Computational Neuroscience dergisinde yayımlandı.

EPFL, İsviçre ekibi, bu çalışmayı, insan beynini veya Mavi Beyin Projesi’ni (Blue Brain Project) biyolojik olarak ayrıntılı bir şekilde yeniden yapılandırma girişiminin bir parçası olarak gerçekleştirdi. Başlangıçta, ekip farklı bölgelerdeki karmaşık etkileşimleri araştırmak için süper bilgisayar simülasyonlarını kullanarak kemirgen beyinleri üzerinde çalıştı.

Çalışmada, araştırmacılar sürekli değişen yapılar ve alanlar ile ağları tanımlayan sistemi kullanarak beyindeki sinir ağı yapılarına işaret etti – cebirsel topoloji. Bu, bu tür matematiği uygulayan ilk nörobilim çalışmasıdır. Çalışma yazarı Kathryn Hess, cebirsel topolojinin aynı anda bir mikroskop ve bir teleskop gibi olduğunu açıkladı. Gizli yapıları algılamak için boş alanları görme ve ağlardaki yakınlaştırma yeteneğine sahiptir.

Araştırmacılar, sanal beyin dokusu üzerinde, tesadüfen görünmeyecek beyin yapılarını tespit etmek için çok sayıda test gerçekleştirdiler. Daha sonra sanal bulgularını teyit etmek için gerçek beyin dokusunda aynı deneyleri gerçekleştirdiler. Sanal doku uyarı ile sunulduğunda araştırmacılar, nöron gruplarının bir ağ oluşturduğunu keşfetti. Her nöron belirli bir geometrik nesne sunmak için başka bir nörona belirli bir şekilde bağlanır ve bir ağdaki nöronlar ne kadar yüksekse, 11 farklı boyuta kadar yükselir.

Yapılar yüksek boyutlu delikler için oluşturulmuş bilgilerle oluşturuldu, ekip boşluklar olarak adlandırdı. En kısa sürede beyin bilgi işlediğinde, ağ da boşluk kayboldu. Araştırmacılardan biri olan Ran Levi, beynin işlem bilgisi üzerine yüksek boyutlu boşlukların varlığının, ağdaki nöronların uyaranlara organize bir şekilde tepki gösterebileceğini gösterdiğini söyledi. Beyin, çubuklardan (1D), tahta parçalardan (2D), küplerden (3D) ve 4D, 5D gibi daha karmaşık geometrilerden çok boyutlu bloklar kulesinin ardından sökülerek bir uyarıya tepki vermiş gibi tepki verdi. Levi, “Bu etkinlik dizisi kumdan çıkan ve daha sonra parçalanan çok boyutlu bir kum kıvrımına benziyor,” dedi.

Mavi Beyin Projesi direktörü Henry Markram, bulguların araştırmacılara beynin neden anlaşılması güç olduğunu açıklamakta yardımcı olabileceğini ve aynı zamanda karmaşık ağlar ve boşluklar üretmek suretiyle beyin süreçlerini uyaranlara işaret edebileceğini söyledi. Araştırmacılar için bir sonraki adım, karmaşık görevleri yapma kabiliyetimizin bu çok boyutlu yapıların üretimini gerektirip gerektirmediğini belirlemektir.

Kaynak: http://www.telegiz

Related Articles