人类大脑和宇宙的相似之处

发布网友发布时间：2023-06-27 00:37

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热心网友时间：2024-12-14 08:24

当我们同时观察人类大脑和宇宙时，我们看到很多相似之处。不仅在外观和结构方面有相似性，而且还有更多的相似之处.......

如果大脑中的神经元网络可以与宇宙的大尺度结构相提并论会怎样呢？两位意大利科学家、一位天体物理学家和一位神经科学家决定将这两个宇宙中最迷人的结构进行比较。

宇宙是一个更大尺度的大脑

至少，当你观察大脑的各种特征时，你会得到这样的印象。只要看看那些显示大脑神经元连接网络的研究就知道了。连接组学(Connectomics)专家多年来一直在利用广泛的显微镜技术研究、绘制神经元连接网络的完整图谱，即所谓的连接体。

如果我们再看看显示宇宙大尺度结构的图像，这些图像是用望远镜和宇宙学模型观测得出的，无论我们对科学的一个或另一个领域多么感兴趣，它们的相似性对任何人来说都是惊人的。

尽管在宇宙的局部星系看起来是随机散布在空间中的，但是如果从更大的尺度来看，这张图片就会发生戏剧性的变化。只有这样，人们才能看到整个星系团是如何通过延伸数亿光年的巨大气体丝状体彼此连接起来的，数百万个星系在这些气体丝状体中找到了自己的位置。在这些丝状体之间是广阔的区域，几乎没有星系。这些丝状体偶尔在交界处与宇宙网络的其他丝状体合并。超星系团就是在这些位置由星系团碰撞而成。

然而，仅仅在外观和结构上的相似性是不够的。通过粗略的模型，研究人员注意到人类大脑中大约有700亿个神经元。相比之下，在可观测的宇宙中，我们可以看到大约1000亿个星系。

似乎这还不够，神经元只占大脑总质量的30%。星系也是如此，它由暗物质和重子物质组成，也占宇宙质量/能量的30%。剩下的70 - 75%在大脑中是水，在宇宙中是暗能量。

研究人员在分析星系和神经元的光谱密度以及长纤维连接的每个节点产生的连接数量时，也发现了相同的相似性。

如果分开分析，上述所有联系似乎都令人怀疑和惊讶。然而，当综合分析时，一个一致的结论出现了。

所有这些相似之处很可能源于这样一个事实:这两个非常复杂的系统的自组织是由相同的动力学原理控制的，而这些动力学原理塑造了各种网络的结构，无论规模大小。