décembre 3, 2020

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La structure de notre cerveau est proche de celle de l’univers, selon une étude

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Les scientifiques ont mis en évidence des similitudes entre le réseau neuronal du cerveau humain et le réseau de galaxies qui composent l’univers. Ils ont établi des parallèles en termes de connectivité et de fluctuation de la matière au sein des deux systèmes.

Des scientifiques italiens ont établi un parallèle entre la structure de réseaux de neurones du cortex cerveau et le réseau de galaxies qui composent l’univers, rapporte l’Université de Bologne dans un communiqué de presse. Les résultats de leurs recherches sont publiés dans le revue Frontiers of Physics.

Le système neuronal humain contient environ 69 milliards de neurones, alors que l’univers observable consiste en un réseau d’au moins 100 milliards de galaxies. Mais paradoxalement, les neurones et les galaxies ne représentent que 30% de la masse, au sein de ces deux structures. 70% de la masse restante est constituée de composants jouant apparemment un rôle passif: l’eau pour le cerveau, et énergie sombre pour l’univers.

Une autre similitude est que les galaxies et les neurones s’organisent en réseaux de nœuds et de filaments.

Fluctuation de la matière

Sur la base de ces caractéristiques communes, les chercheurs ont créé un modèle comparatif des fluctuations de la matière dans les deux systèmes. Le but était d’observer comment les fluctuations de la matière sont réparties à des échelles aussi différentes.

«Nous avons calculé la densité spectrale de puissance des deux systèmes. C’est une technique souvent utilisée en cosmologie pour étudier la distribution spatiale des galaxies. Notre analyse a montré que la distribution des fluctuations au sein du réseau neuronal du cervelet […] suit la même progression que la distribution de la matière dans le réseau cosmique mais, bien sûr, à plus grande échelle », explique Franco Vazza, co-auteur de l’étude, dans le communiqué.

Similitude en termes de connectivité

Les scientifiques ont également étudié certains paramètres caractérisant à la fois le réseau de neurones et le réseau cosmique, comme le nombre de connexions par nœud et la tendance à regrouper plusieurs connexions sur les grands points centraux du système.

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Les similitudes observées suggèrent que les interconnexions au sein des deux structures répondent à des logiques physiques comparables.

“Il est probable que la connectivité au sein de ces réseaux se développera selon des principes physiques similaires, malgré la différence frappante et évidente entre les forces physiques qui régulent la distribution des galaxies et des neurones”, déclare Alberto Feletti, co-auteur, dans le communiqué de presse de l’Université de Bologne.