Добавить новость
smi24.net
Настроение
Июнь
2020

Мозг строит странные структуры в 11 измерениях

Мозг продолжает удивлять нас своей великолепной сложностью. Новаторские исследования, сочетающие нейробиологию с математикой, свидетельствуют о том, что когда мозг обрабатывает информацию, он создает нейронные структуры до 11 измерений. Под «измерениями» ученые подразумевают абстрактные математические пространства, а не другие физические области. Тем не менее, исследователи «нашли мир, который мы себе не представляли», сказал Big Think Генри Маркрам, директор проекта Blue Brain, автор нового открытия.

Мозг строит песчаные замки

Цель проекта Blue Brain, который базируется в Швейцарии, заключается в цифровом создании “биологически детализированной” симуляции человеческого мозга. Создавая цифровой мозг с «беспрецедентным» уровнем биологической информации, ученые стремятся продвинуть наше понимание невероятно сложного устройства человеческого мозга, в котором насчитывается порядка 86 миллиардов нейронов.

Чтобы получить более ясное представление о том, как работает такая огромная сеть для формирования наших мыслей и действий, ученые использовали суперкомпьютеры и особую отрасль математики. Команда основывала свои текущие исследования на цифровой модели неокортекса, которую закончила в 2015 году. Исследователи хотели выяснить, как реагирует этот цифровой неокортекс, используя математическую систему алгебраической топологии. Это позволило им определить, что наш мозг постоянно создает очень сложные многомерные геометрические фигуры и пространства, которые выглядят как «песчаные замки».

Неокортекс или новая кора – это самый новый внешний отдел головного мозга или рациональный мозг. Отвечает за высшие когнитивные функции (речь, письмо, решение задач), а также управляет аналитическим и математическим мышлением.

Без использования алгебраической топологии – раздела математики, описывающего системы с любым числом измерений, визуализация многомерной сети была бы невозможна. С помощью нового математического подхода исследователи смогли увидеть высокую степень организации в том, что раньше казалось «хаотическими» паттернами нейронов.

Алгебраическая топология подобна телескопу и микроскопу одновременно: она может увеличить масштаб сети, чтобы найти скрытые структуры – деревья в лесу – и увидеть пустые пространства – поляны – все в одно и то же время.

Автор исследования Кэтрин Хесс.

В ходе исследования ученые сначала провели тесты на созданной ими виртуальной мозговой ткани, а затем подтвердили результаты, проведя те же эксперименты на реальной мозговой ткани лабораторных крыс. При стимуляции каждый виртуальный нейрон соединяется с другим таким образом, что образуется определенный геометрический объект – клика. Большое количество нейронов добавляло больше измерений, количество которых в некоторых случаях доходили до 11. Эти структуры должны были образоваться вокруг высокоразмерной дыры, которую исследователи назвали «полостью». После того, как мозг обработал информацию, клика и полость исчезли.

Слева: цифровая копия части неокортекса, наиболее развитой части мозга. Справа: фигуры различных размеров и геометрий, представляющие собой структуры в диапазоне от 1 измерения до 7 измерений и более. «Черная дыра» в середине символизирует комплекс многомерных пространств – полости.

Появление высокоразмерных полостей, когда мозг обрабатывает информацию, означает, что нейроны в сети реагируют на стимулы чрезвычайно организованным образом. Это похоже на то, как если бы мозг реагировал на стимул, строя а затем разрушая башню из многомерных блоков, начиная со стержней (1D), затем досок (2D), затем кубов (3D), а затем более сложных геометрий с 4D, 5D и т. д. Прогрессирующая активность мозга напоминает многомерный замок из песка, который материализуется из песка и затем распадается.

Это открытие позволяет ученым глубже понять «одну из фундаментальных тайн нейробиологии — связь между структурой мозга и тем, как он обрабатывает информацию», — уточнила Кэтрин Хесс в интервью журналу Newsweek.

Исследователи надеются использовать алгебраическую топографию для изучения роли «нейропластичности», которая представляет собой процесс укрепления и ослабления нейронных связей при стимуляции — ключевой компонент процесса обучения мозга. Они видят дальнейшее применение своих открытий в изучении человеческого интеллекта и формировании памяти. Работа опубликована в журнале Frontiers in Computational Neuroscience.

Источник

 







Директор Росгвардии генерал армии Виктор Золотов принял участие в посвященных 100-летию дивизии имени Ф.Э. Дзержинского торжественных мероприятиях

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

ЭКСПЕРТ АНАТОЛИЙ ГОЛОД ПРЕДЛАГАЕТ СЕНСАЦИОННО УЛУЧШИТЬ НАЛОГОВУЮ СФЕРУ!

Директор Росгвардии генерал армии Виктор Золотов принял участие в посвященных 100-летию дивизии имени Ф.Э. Дзержинского торжественных мероприятиях


Как Россия уступила Азербайджану значительные территории Дагестана и два села

Сказка театра Ульгэр в Бурятии «Волшебный платок бабушки Дари» - это захватывающее путешествие в мир волшебства - Театр и Цирк, Культура и Концерт, Россия и Дети:

Россиянам предложили премиальные туры сразу в 2 страны: рейсы начнутся из 8 российских городов

Почти 1000 человек приняли участие в «МедЗабеге»


Inside wicked world of ‘skinny scams’ as Ozempic and weight loss drug fraud attempts rise into the hundreds of thousands

'Hum bhi insaan hain': Pakistan allrounder Imad urges calm

Bradley Wiggins accused of ‘trashing’ posh VW campervan as pals say bankrupt cyclist has sold his medals and shirts

Vavada Casino: a Leader in the Online Gaming Industry


Бесплатный билет в музеи Зеленоградска от «ПАРАDOX» и BelkaCar

Axenix поддержит Беляевскую премию в популяризации ИИ

Как Россия уступила Азербайджану значительные территории Дагестана и два села

Чемпионат и Первенство Москвы и Московской области по автокроссу


To create its cast of Baldur's Gate 3 companions, Larian came up with 'hundreds and hundreds' of character concepts: 'It was a huge, huge list'

Мафия-НН: С юных ногтей будем учиться вгрызаться в двери, закрывающие ментальные миры.

Гайд по Earn to Die Rogue: мифические предметы, билды и режимы

Embracer has closed Alone in the Dark studio Pieces Interactive


Монтаж димоходів та вентиляційних систем у Києві

Відомий аграрій Кормишкін, складає свої депутатські повноваження


Топ-5 самых ярких зарубежных архитектурных проектов на первичном рынке Москвы

За прошедшую неделю подмосковные росгвардейцы обеспечили безопасность более 200 мероприятий

Московский аэропорт Домодедово и Всероссийское общество инвалидов заключили соглашение о сотрудничестве


Показ мод, объединивший европейские и африканские мотивы, стал ярким событием вечерней программы фестиваля «Планета Юго-Запад»

Директор Росгвардии генерал армии Виктор Золотов принял участие в посвященных 100-летию дивизии имени Ф.Э. Дзержинского торжественных мероприятиях

Политолог Марков: Джефф Монсон принял ислам в Москве

Психолог Ольга Романив: как научиться расслабляться на отдыхе и не думать о работе


В Москве до вечера 20 июня объявили штормовое предупреждение, возможны смерчи

Газета Metro запустила проект «Голоса московских домов»

Встреча с делегацией Правительства Республики Чад прошла в МГУ

Во Вьетнаме будут регулярно проводить олимпиаду по русскому языку


«Надо чем-то жертвовать». Арина Соболенко отказалась ехать на Олимпиаду в Париже

«Ну и где здесь «группа смерти?» ATP показала, каким был бы Евро-2024 с теннисистами

Саснович победила на старте квалификации турнира WTA-500 в Берлине

Экс-теннисист Ольховский: россияне могут хорошо выступить на Уимблдоне


Будет волна холода: снег, ливни с грозами — синоптики сообщают, что аномальная погода подложит свинью с 20 июня

Межрегиональный наркокурьер из Тверской области осужден в Рязани

Заработал новый сервис для владельцев карты москвича

Газета Metro запустила проект «Голоса московских домов»


Музыкальные новости

Любовь с первого взгляда: Снуп Догг отметил 27-ю годовщину свадьбы со своей супругой

Вивальди под небом

Триумфальное возвращение Льва Лещенко на сцену спустя месяцы затишья. Артист презентовал дуэт с солистом группы “Парк Горького” Сергеем АРУТЮНОВЫМ

Концерт “Рахманинов под небом”


В России запустили бесплатного цифрового ЗОЖ-помощника

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области выплатило единовременное пособие при передаче ребенка на воспитание в семью 474 семьям региона

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

Галина Ржаксенская впервые стала участником ПМЭФ в Санкт-Петербурге


«Понял, что скоро позовут в «Динамо»: 17-летний ставропольский футболист играет за команду мастеров

Социальные и ESG-проекты ГПМ Радио названы лучшими в России

Те самые русские с флагами на матче-открытия Евро — мы их нашли! Как попали на стадион и как реагируют вокруг?

Муфтий Гайнутдин пожелал Путину помощи Аллаха для побед


Фест, байк, рок-н-ролл. Как в Москве отметили День мотоциклиста

Движение на участке Боровского шоссе в Новой Москве ограничили из-за подтопления

Бесплатный билет в музеи Зеленоградска от «ПАРАDOX» и BelkaCar

В Москве движение на участке Боровского шоссе перекрыли из-за осадков


СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

ЯНДЕКС, АЛЕКСАНДР ПУШКИН, АНАТОЛИЙ ГОЛОД И "СВЯТОЙ ЛЕНИН" ВЕДУТ СЛЕДСТВИЕ ВЕКА! ВАЖНЫЕ СЕРЬЁЗНЫЕ ДАННЫЕ.

Путин летит к Ким Чен Ыну. Россия и Северная Корея станут стратегическими партнёрами

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.


Зачем Марина Александрова уехала из Москвы в сибирскую глушь

ПМЭФ-2024: премиальный бренд HONGQI представил на Форуме свои флагманские и новые модели



В России запустили бесплатного цифрового ЗОЖ-помощника

В Москве убийца пожилых инвалидов засунул сборник нот в тело жертвы

Московский аэропорт Домодедово и Всероссийское общество инвалидов заключили соглашение о сотрудничестве

Сеть клиник «Будь Здоров» запустила собственное мобильное приложение для пациентов



Резидент «Инсайт Люди» Дмитрий Зубов установил мировой рекорд по чеканке мяча

Красногорск первым встретил участников международного супермарафона Москва-Минск

В УФСИН России по Республике Дагестан прошли лично-командные соревнования по легкой атлетике

В Лужниках состоялась церемония открытия Всероссийской Спартакиады Специальной Олимпиады



Собянин рассказал о росте турпотока из Китая

Собянин: Москва и Пекин подписали программу сотрудничества на 2024-2026 годы

Собянин прибыл в Китай с рабочим визитом

Москва-Пекин. Собянин в Китае подписал соглашение о сотрудничестве


Бизнес-омбудсмен Москвы оказывает поддержку НМСП

По каким признакам можно распознать машину-«утопленника»: лайфхак

Российские компании придерживаются собственного подхода в ESG

Обмен электронными транспортными накладными стал доступен участникам «Биржи грузоперевозок ATI.SU»


В Подмосковье стартовала регистрация на участие в забеге «Зарайский бизон»

В Москве до вечера 20 июня объявили штормовое предупреждение, возможны смерчи

Встреча с делегацией Правительства Республики Чад прошла в МГУ

Газета Metro запустила проект «Голоса московских домов»


Преподаватель из Архангельска вышла в финал международного конкурса «Педагогическое начало – 2024»

Актера Игоря Меркулова похоронят на Николо-Архангельском кладбище

Более 39 млн рублей направлено на летний отдых и оздоровление детей-сирот в Архангельской области

Ниже воды: как идет обновление подводного флота России


В Симферополе пройдёт спектакль-акция «Подаренная жизнь»

Выставка-посвящение «Первая дама советской скульптуры»

Футболисты ЮФУ одержали три победы в домашнем турнире

Фольклорно-литературная программа «Сказки детства, полные чудес, нас уводят в царство тридесятое»


Россия и КНДР помогут друг другу в случае агрессии

В Подмосковье продолжается снос незаконных построек

Жителям Подмосковья рассказали о случаях получения мошенниками доступа к госуслугам

Правило четырёх "Д": Как распознать симптомы ботулизма














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *