A priori pueden parecer dos conceptos poco o bien nada parecidos: ¿tienen algo en común el cerebro y el Universo? Después, un nuevo estudio realizado por un astrofísico de la Universidad de Bolonia y un neurocirujano de la Universidad de Verona, asevera que comparten mucho más de lo que pensamos, Al igual que un número afín de neuronas y galaxias o la distribución y morfología de cada red. Como si el cerebro fuera una suerte de representación en pequeña escala del Universo. Los resultados se terminan de publicar en «Frontiers in Physics». «Similitudes sorprendentes» es lo que afirman haber hallado Franco Vazza, astrofísico de la Universidad de Bolonia, y Alberto Feletti, neurocirujano de la Universidad de Verona, quienes se centraron concretamente en el estudio comparado de dos de los sistemas más complejos de la naturaleza: la red cósmica de galaxias y la red de células neuronales del cerebro humano. Más similitudes que diferencias
Según explican Los dos investigadores, la diferencia más obvia entre el cerebro y el Universo es su tamaño: les separan más de 27 órdenes de magnitud. Aunque, esto no es un impedimento a fin de que tengan muchas similitudes: el cerebro humano funciona Gracias a su amplia red neuronal, que contiene aproximadamente 69.000 millones de neuronas; Por su lado, los astrónomos consideran que el Universo observable contiene unas 100.000 millones de galaxias, lo cual es un número bastante parecido. No terminan ahí las semejanzas: dentro de Ambos sistemas, Solo el 30% de sus masas están compuestas por galaxias y neuronas; el resto, son largos filamentos o nodos que las unen. Y Aún hay más: el 70% de la distribución de masa o energía está compuesta por componentes que juegan un papel aparentemente pasivo, en concreto el agua en el cerebro y la energía oscura en el Universo observable. «Superponiendo» ambas redes
A partir de estas peculiaridades compartidas, los estudiosos hicieron una simulación de la red de galaxias con secciones de la corteza cerebral y el cerebelo. El fin era algo En este sentido tal y como superponer la estructura cerebral y la espacial para observar si es que realmente existía un similar. «Calculamos la densidad espectral de Los dos sistemas. Esta es una técnica que se emplea a menudo en cosmología para estudiar la distribución espacial de las galaxias», explica Vazza. «Nuestro análisis mostró que la distribución de la fluctuación dentro de la red neuronal del cerebelo en una escala de 1 micrómetro a
0,1 milímetros sigue exactamente la misma progresión de la distribución de la materia en la red cósmica Sin embargo, por presunto, en una escala mayor que va de 5 millones a 500 millones de años luz». Los estudiosos También calcularon ciertos parámetros que caracterizan tanto la red neuronal Al igual que la red cósmica: la media de conexiones en cada nodo y la propensión a agrupar Múltiples conexiones en nodos centrales relevantes dentro de la red. Y los resultados volvían a indicar «niveles de concordancia inesperados». Izquierda: corte de cerebelo, con factor de incremento 40x, obtenido con microscopía electrónica (Dr. E. Zunarelli, Sanatorio Universitario de Módena); derecha: sección de una simulación cosmológica, con una extensión de 300 millones de años luz en cada lado (Vazza et al.2019 A&A) – Universidad de Bolonia
Un fenómeno físico compartido
«El tentador grado de similitud que expone nuestro análisis parece sugerir que la autoorganización de Ambos sistemas complejos seguramente está siendo moldeada por principios similares de dinámica de redes, Pese a las escalas y procesos radicalmente diferentes en juego», explican Ambos científicos en su estudio. Es decir, que detrás de la evolución de la red neuronal y de la red espacial se encuentra exactamente el mismo fenómeno físico subyacente «aún con la llamativa y obvia diferencia entre los poderes físicos que regulan las galaxias y las neuronas», añade Feletti, que recalca que ambas redes se semejan más entre ellas que «el Universo comparado con una galaxia o que la red neuronal con el interior del cuerpo de las propias neuronas». Los resultados de este estudio están impulsando a los investigadores a pensar en nuevas y más efectivas técnicas de análisis para Los dos ámbitos, que permitirán una mejor comprensión de cómo funcionan y cómo evolucionaron estos dos sistemas, comprendiendo la lógica común que rige que se parezcan tanto.