В мозге нашли 11 измерений

19 июня 2017

Швейцарские ученые и специалисты IBM нашли в мозге структуры, существующие в четырех, пяти и даже одиннадцати измерениях. Играючи собирая и разрушая башенки из таких структур, мозг обрабатывает входящие сигналы, – передает "Популярная Механика".

Исследователи из IBM и Швейцарского федерального технического института Лозанны уже больше 10 лет работают над моделированием головного мозга человека. В 2015 году им удалось смоделировать один небольшой участок соматосенсорной коры объемом всего 0,3 мм³. Такой участок называется колонкой: нейроны в ней в большей степени связаны друг с другом, чем с внешними нейронами. Чтобы создать модель одной крошечной колонки, ученым пришлось записать активность 14 тысяч нейронов и описать 8 миллионов нейронных связей. Это очень много, и вычислительной мощности суперкомпьютера Blue Gene едва хватило на симуляцию каждой синаптической связи; во всем же человеческом мозге таких связей 10 11 — 10 13.

На этот раз ученые воспользовались результатами двухлетней давности и новыми моделями, чтобы описать геометрию одной колонки и ее отдельных фрагментов. Результаты работы, опубликованные в журнале Frontiers in Computational Neuroscience, напоминают цитату из фантастического фильма: ученые обнаружили в мозге структуры, существующие в четырех, пяти, а иногда и 11 измерениях.

Разумеется, увидеть такие структуры глазу человека не дано; их вычислили при помощи методов алгебраической топологии — раздела математики, уравнения которого позволяют описывать пространства и объекты, существующие в скольких угодно измерениях.

Как утверждается в статье, многомерные структуры возникают, когда нейроны связываются друг с другом особым образом; порядок связей задает геометрию объекта. Чем больше связей, тем она сложнее.

"Таких (многомерных) объектов в крошечном кусочке мозга — десятки миллионов", — объясняет нейробиолог Генри Маркам, участник проекта Blue Brain Project. Ученый считает, что открытие многомерных структур объясняет то, как сложно было изучать и моделировть мозг: "Мы пользовались математическим аппаратом, который не рассчитан на манипуляции с настолько многомерными объектами. Сейчас мы можем с ними работать". Описание многомерных нейронных структур стало возможным благодаря двум специалистам по топологии — Кэтрин Гесс (Kathryn Hess) из Лозанны и Рана Леви (Ran Levi) из университета Абердина.

Ученым удалось описать участие многомерных структур в работе мозга. Когда мозг получает сигнал-стимул, он выстраивает последовательности из объектов возрастающей сложности: палочек (1D), плоскостей (2D), кубиков (3D) и более сложных и многомерных объектов, вместе формирующих замысловатые структуры, которые рассыпаются так же быстро, как возводятся. Всё эти процессы крайне упорядочены.

Теперь ученым предстоит ответить на новые вопросы о том, как работают такие конструкции: зависит ли сложность конструкции от сложности задания и участвуют ли такие нейронные сооружения в хранении памяти.

www.segodnya.ua

Хочешь узнать больше - читай отзывы

← Вернуться на предыдущую страницу

Читайте также:

Китай має намір вперше висадити тайконавтів на Місяць у місцевому «геологічному музеї» 11 марта 2026

Китай планує здійснити посадку пілотованого корабля з тайконавтами на Місяць до 2030 року. Як повідомляє ресурс Space.com, протягом останнього року космічне агентство тестувало обладнання для цього проєкту, включаючи імітацію посадки на Місяць та запуску. Наразі вчені також провели детальну оцінку пріоритетної зони посадки.

Стало відомо, чи безпечно гріти їжу у мікрохвильовці 11 марта 2026

Виявляється, що поки вчені не знайшли жодного доказу негативного впливу мікрохвильової печі на їжу.

Кейт Міддлтон, принца Вільяма та короля Чарльза III освистали під час офіційного виходу: у палаці забили на сполох 11 марта 2026

Кейт Міддлтон, принца Вільяма та короля Чарльза III освистали під час офіційного виходу: у палаці забили на сполох Експринц Ендрю привів кризу у монархію

 

Вас могут заинтересовать эти отзывы

Романча Роман 5.0
Романча Роман

Отзывов: 1

Lowmel Sand 5.0
Lowmel Sand

Отзывов: 1

Каталог отзывов





×

Выберите область поиска

  • Авто
  • Одяг / аксесуари
  • Роботодавці
  • Інше