Neurociencia

Los científicos descubren un universo multidimensional en redes cerebrales humanas.

Para la mayoría de las personas, es una extensión de la imaginación entender el mundo en cuatro dimensiones, pero un nuevo estudio ha descubierto estructuras en el cerebro con hasta once dimensiones, un trabajo innovador que está comenzando a revelar los secretos arquitectónicos más profundos del cerebro.

Utilizando la topología algebraica de una manera que nunca antes se había utilizado en neurociencia, un equipo del Proyecto Blue Brain ha descubierto un universo de estructuras y espacios geométricos multidimensionales dentro de las redes del cerebro.

La investigación, muestra que estas estructuras surgen cuando un grupo de neuronas forma una camarilla: cada neurona se conecta con todas las demás neuronas del grupo de una manera muy específica que genera un objeto geométrico preciso. Cuantas más neuronas haya en una camarilla, mayor será la dimensión del objeto geométrico.

«Encontramos un mundo que nunca habíamos imaginado», dice el neurocientífico Henry Markram, director de Blue Brain Project y profesor de la EPFL en Lausana, Suiza, «hay decenas de millones de estos objetos incluso en una pequeña mota del cerebro, hasta siete dimensiones. En algunas redes, incluso encontramos estructuras con hasta once dimensiones».

Markram sugiere que esto puede explicar por qué ha sido tan difícil entender el cerebro. «Las matemáticas que generalmente se aplican a las redes de estudio no pueden detectar las estructuras y espacios de alta dimensión que ahora vemos claramente».

Si los mundos 4D estiran nuestra imaginación, los mundos con 5, 6 o más dimensiones son demasiado complejos para que la mayoría de nosotros los comprendamos. Aquí es donde entra en juego la topología algebraica: una rama de las matemáticas que puede describir sistemas con cualquier cantidad de dimensiones. Los matemáticos que llevaron la topología algebraica al estudio de las redes cerebrales en el Proyecto Blue Brain fueron Kathryn Hess de EPFL y Ran Levi de la Universidad de Aberdeen.

«La topología algebraica es como un telescopio y un microscopio al mismo tiempo. Puede acercarse a las redes para encontrar estructuras ocultas, los árboles en el bosque, y ver los espacios vacíos, los claros, todo al mismo tiempo», explica Hess.

En 2015, Blue Brain publicó la primera copia digital de una pieza de la neocorteza, la parte más evolucionada del cerebro y el asiento de nuestras sensaciones, acciones y conciencia. En esta última investigación, utilizando la topología algebraica, se realizaron múltiples pruebas en el tejido cerebral virtual para mostrar que las estructuras cerebrales multidimensionales descubiertas nunca podrían producirse por casualidad. 

Luego se realizaron experimentos en tejido cerebral real en el laboratorio húmedo de Blue Brain en Lausana, lo que confirma que los descubrimientos anteriores en el tejido virtual son biológicamente relevantes y también sugiere que el cerebro se reconecta constantemente durante el desarrollo para construir una red con tantas estructuras de alta dimensión como sea posible.

Cuando los investigadores presentaron un estímulo al tejido cerebral virtual, las camarillas de dimensiones progresivamente más altas se reunieron momentáneamente para encerrar agujeros de alta dimensión, que los investigadores denominan cavidades. «La aparición de cavidades de alta dimensión cuando el cerebro procesa información significa que las neuronas en la red reaccionan a los estímulos de una manera extremadamente organizada», dice Levi. 

«Es como si el cerebro reaccionara a un estímulo construyendo y luego arrasando una torre de bloques multidimensionales, comenzando con varillas (1D), luego tablones (2D), luego cubos (3D) y luego geometrías más complejas con 4D, 5D, etc. La progresión de la actividad a través del cerebro se asemeja a un castillo de arena multidimensional que se materializa en la arena y luego se desintegra».

La gran pregunta que se hacen estos investigadores ahora es si la complejidad de las tareas que podemos realizar depende de la complejidad de los «castillos de arena» multidimensionales que el cerebro puede construir. La neurociencia también ha estado luchando para encontrar dónde el cerebro almacena sus recuerdos. «Pueden estar ‘escondidos’ en cavidades de alta dimensión», especula Markram.

Mayor información en: Michael W. Reimann, Max Nolte et al «Cliques of Neurons Bound into Cavities Provide a Missing Link between Structure and Function» Frontiers of Computational Neuroscience, Published: 12 June 2017.

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12 Replies to “Los científicos descubren un universo multidimensional en redes cerebrales humanas.

      1. No soy científico, pero hago una pregunta , al descubrir esto, es posible también que se puedan descubrir cómo y porque se producen algunas enfermedades como la Esclerosis en todos sus tipos ??

  1. Si la similitud del tejido neurológico es similar al del espacio, puede que igual esté unificado el universo, me encantó el artículo, está lleno de lójica!!!

  2. comparto una experiencia personal. Estudiaba por ese entonces mi Carrera Terciaria en Filosofia y estaba preparando los temas mas profundos de Ontologia. Ser Esencia Existencia Conciencia. Recuerdo que una noche desperte de golpe y tuve ante mi sorpresa que habia logrado enlazar esos conceptos y senti una sensacion de UNIDAD Cai de nuevo por el cansancio pero cuando bien despierta trate de representarlo y darle forma al contenido me di cuenta que solo quedaban relaciones propias de una lectura meditada pero la profundidad acontecio en un chispazo mental y no en vigilia.

  3. Que relacion podría existir con el Alzheimer y la estru8ctura del conocimiento.
    Las pruebas deben hacerse con individuos sanos donde se pueden notar los cambios normales

  4. Que basura de articulo, el autor de esta nota ni leyó el paper. El cocnepto de dimensión en teoria de grafos es algo que no tiene NADA QUE VER con la dimensión física. Simplemente, la dimensión es el tamaño del clique en una red.

  5. Ahora queda más entendido porque y más para que la Geometría impacta también en nuesto cerebro además de abrirnos a otras multidimensiones.

  6. Me resulta interesante el.enterarme, que la ciencia ha podido comprobar lo dicho por Tres Iniciados hace milenios en el libro el Kybalion, donde el primer principio establece que el universo es mental y he ahí que ahora con la investigación científica eso queda demostrado. Por otro lado se me ha esclarecido la mente y creo comprender que esos espacios donde el cerebro guarda información son una especie de ”clusters” como los que existen en un disco óptico (CD o DVD para darme a entender) donde se guarda la información de tal modo que se optimizan los espacios. Ojala hubiera manera de a ese grupo de cientificos, hacerles llegar esto que he pensado y ver si les resulta lógico y puedan buscar por ese lado y ver si resulta cierto. Muy interesante artículo. Gracias!

  7. Me resulta interesante el.enterarme, que la ciencia ha podido comprobar lo dicho por Tres Iniciados hace milenios en el libro el Kybalion, donde el primer principio establece que el universo es mental y he ahí que ahora con la investigación científica eso queda demostrado. Por otro lado se me ha esclarecido la mente y creo comprender que esos espacios donde el cerebro guarda información son una especie de ”clusters” como los que existen en un disco óptico (CD o DVD para darme a entender) donde se guarda la información de tal modo que se optimizan los espacios. Ojala hubiera manera de a ese grupo de cientificos, hacerles llegar esto que he pensado y ver si les resulta lógico y puedan buscar por ese lado y ver si resulta cierto. Muy interesante artículo. Gracias!

  8. Todo es producto de la energía, somos energía en movimiento que se crea procedente de el desastre, es como el cuento de el huevo y la gallin. Tomando conciencia de que es mi inconsciente quien toma el 90% de las decisiones de el día a día, quien controla mis emociones y reacciones. Tratar de conocer porque pienso cómo pienso, porque elijo ser lo que soy, a qué aspiro en la vida, que espero de ella, y que espero realmente de mi. Es la única manera de Empezar a dominar nuestra inconsciencia, para todos es el pensamiento o esa voz con la que te hablas dentro de tu cabeza, eso es la dimensión de la que hablan, son las neuronas armando y desarmando, explotando y armando, la vida es eso venimos de la explosión por eso tenemos l necesidad de arreglarlo todo, eso qué pasa en milésimas de segundos en nuestro cerebro es lo que vivimos es la vida, para nosotros miles de años, lo vemos en el comportamiento de la neuronas y son segundos.
    Conocernos más, te ayuda a saber más sobre vos y generas empatía, aprendes a entender al de al lado.
    Esa es manera de ver y entender el comportamiento de cooperación y estructura de las neuronas y los niveles de la conciencia.
    La capacidad de armar y desarmar ese castillo es según la capacidad que la persona tenga para entender y compensar su inconsciencia, entender que nada controla, todo es mucho tiempo y al mismo tiempo muy rápido, es muy relativo, el tiempo es creado por el ser humano, somos más que eso, entenderse más a uno mismo té ayuda a comprender más el todo y no solo algunas cosas.

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