Franco Vazza, a Bolognai Egyetem asztrofizikusa és Alberto Feletti, a Veronai Egyetem idegsebésze közösen publikáltak egy tanulmányt, melyben az emberi agy és az Univerzum összehasonlításával foglalkoznak méghozzá mennyiségi alapon. Kutatások eredménye, hogy találtak egy sor meglepő hasonlatosságot a két rendszer szerveződése között.

Érdemes tisztázni, hogy egyáltalán miket tekintenünk ezen rendszerek elemeinek: az agyunk esetében az idegsejtek, neuronok hálózatát vizsgálták, míg az Univerzum kapcsán a galaxisok szerveződését. Természetesen iszonyatosan eltérő nagyságrendekről van szó, de a kozmológia és az idegsebészet határán született vizsgálat végkicsengése, hogy többféle fizikai folyamat is szerepet játszhat a bizonyos bonyolultságú, önszervező struktúrák felépítésében.

A hasonlóságokra áttérve: az emberi agy 69 milliárd neuronból épül fel, míg az általunk is megfigyelhető Univerzum legalább 100 milliárd galaxisból. Azonban mindkét rendszer esetén igaz, hogy mind a neuron, mind a galaxis a teljes tömeg mindössze 30 százalékát adja. Ráadásul a galaxisok és a neuronok elhelyezkedése/szerveződése is emlékeztet egymásra: olyanok ez az alapelemek, mint hosszú zsinórokra felfűzött gyöngyök. Ráadásul mindkét rendszer esetén a fennmaradó tömeg 70 százalékát látszólag passzív komponens alkotja. Az Univerzum esetén ez a sötét energia, az agyunk esetén pedig a víz.

Ezen megállapítások után olyan számítást futtattak le, melyben galaxisok hálózatát szimulálták az agykéreg és a kisagy bizonyos területein. A cél az volt, hogy megvizsgálják, az anyag fluktuációja miként hasonlít egymásra ezekben a nagyságrend szempontjából irtózatosan eltérő rendszerekben. Azt a sűrűségvizsgálati eljárást, mellyel a csillagászok a galaxisok térbeli eloszlását szokták mérni, vetették be az agy esetén is. Az eredmény pedig igencsak meglepő volt: az agykéreg ideghálózatában az említett fluktuáció megoszlása megfeleltethető az anyag eloszlásának az Univerzumban, vagyis a galaxisok közötti kozmikus hálózatban. Természetesen arányokról van szó, a nagyságrend ennél jobban talán nem is térhetne el egymástól: ami az agyban 1 mikrométer, az Univerzumban 5 millió fényév is lehet.

Ezen kívül kiszámítottak egyéb, ezeket a hálózatokat jellemző paramétert is. Ilyen például az adott rendszer csomópontjainak (neuron vagy galaxis) átlagos kapcsolódási száma (tehát, hogy hány másik csomóponttal tart fenn kapcsolatot). Vizsgálták azt a tendenciát is, hogy a relevánsabb, központi csomópontoknak jóval több a kapcsolata is. Mint a tudósok nyilatkoztak, ezen paraméterek közül rengeteg egyezett meg egymással.

A miértre egyelőre csak hipotézisek születtek: valószínűleg a kapcsolódás ebben a két rendszerben hasonló fizikai törvényszerűségek mentén épül fel annak ellenére is, hogy teljesen más fizikai törvények irányítják a galaxisokat és a neuronokat. A szóban forgó fizikai törvényszerűségeknek azonban sokkal inkább a bizonyos komplexitású hálózatok szervezésében lehet univerzális szerepük. Mindez azt jelenti, hogy a két hálózat – az Univerzum és az agyunk szerveződését tekintve jobban hasonlít egymásra, mint mondjuk a kozmikus háló egy galaxisra, vagy az ideghálózat egy idegsejt belsejére. A mostani eredményeket további kutatás követi, amelynek keretében mindkét rendszer evolúcióját alaposabban is tanulmányozzák majd.

(Címlapkép/nyitókép: Wikimedia Commons/Martin420)

További cikkek a Rakétán:

Felfedeztek egy anyagot, amivel az emberi agy összeköthető a gépekkel

Mintha valami nagyon furcsa erő szinkronizálná a távoli galaxisokat

Lehet, hogy már 20 éve tudjuk, hogy nincs is sötét anyag, csak senki nem vette észre?