W mózgu zachodzą procesy podobne do ekspansji wszechświata. Bez nich mielibyśmy problemy

Nasz mózg to niezwykły organ, a jego możliwości są często niedoceniane. Faktem jest jednak, że dzięki niemu zapamiętujemy informacje, które mogą być przechowywane aż do śmierci. Naukowcy zaobserwowali niedawno coś zaskakującego w kontekście funkcjonowania tego narządu. 
W mózgu zachodzą procesy podobne do ekspansji wszechświata. Bez nich mielibyśmy problemy

Tak przynajmniej sugeruje publikacja zamieszczona na łamach Nature Neuroscience, której autorzy dokonali szczegółowych analiz poświęconych szczurom. Ich uwagę zwróciło rozmieszczenie komórek mózgowych stanowiących mentalną reprezentację przestrzeni fizycznej. Dzięki temu można nie tylko zrozumieć, jak mózg przechowuje pewne rodzaje danych, ale także wyjaśnić, dlaczego pamięć i mapowanie wspomnień nie działa tak, jak powinno.

Czytaj też: 133 dni z życia Słońca. Film NASA zachwyca

Tatyana Sharpee i jej współpracownicy wzięli pod lupę aktywność komórek nerwowych w części hipokampa szczurów. Element ten odgrywa kluczową rolę w kontekście funkcjonowania pamięci przestrzennej. Aby zebrać kluczowe dane w tej sprawie, naukowcy umieścili gryzonie na 48-metrowym torze. Gdy zwierzęta się po nim poruszały, badacze rejestrowali ich aktywność neuronalną. 

Okazało się, że geometria hiperboliczna najlepiej oddaje zachowanie sygnałów rozchodzących się po układach nerwowych szczurów. Taka geometria nie jest jednak najłatwiejsza do wyobrażenia. Jak wyjaśnia Sharpee, mózg nie zawsze działa w sposób liniowy, lecz wykorzystuje sieci neuronowe funkcjonujące wzdłuż rozszerzającej się krzywej, którą można przeanalizować i zrozumieć za pomocą geometrii hiperbolicznej i teorii informacji. 

Naukowcy skupili się na aktywności mózgów szczurów

Nasza wewnętrzna mapa ciągle się więc rozszerza, niczym wszechświat podlegający nieustannej ekspansji. Zdaniem autorów, hiperboliczne reprezentacje w naszej świadomości przestrzennej lepiej przystosowują się do reorganizacji. Ta jest z kolei nieodłącznym elementem rosnącej mapy mentalnej, ponieważ opiera się na łatwo dostępnych informacjach. Określenie pozycji ciała w przestrzeni także zyskuje na dokładności, gdy mapa rozwija się zgodnie z modelem liniowym.

Można by pomyśleć, że geometria hiperboliczna ma zastosowanie tylko w skali kosmicznej, ale to nieprawda. Nasze mózgi pracują znacznie wolniej niż prędkość światła, co może być przyczyną tego, że efekty hiperboliczne obserwujemy na przestrzeniach możliwych do uchwycenia, a nie astronomicznych. W dalszej kolejności chcielibyśmy dowiedzieć się więcej o tym, jak te dynamiczne hiperboliczne reprezentacje w mózgu rosną, oddziałują i komunikują się ze sobą. podsumowuje Sharpee

Czytaj też: Znaleźli zupełnie nowy obszar w ludzkim mózgu. Nazywa się SLYM i może uratować nas przed najgorszym

Mamy więc zaskakujące podobieństwo, które rozciąga się od skali mikro, aż po makro. Obie są jednak słabo poznane, ponieważ tak jak mózgi ziemskich organizmów stanowią dla biologów nie lada zagadkę, tak i ekspansja wszechświata wzbudza wśród astrofizyków konsternację.