আমাদের মস্তিষ্কে কত মাত্রা আছে

আমাদের মস্তিষ্কে কত মাত্রা আছে
আমাদের মস্তিষ্কে কত মাত্রা আছে
Anonim

স্নায়ুবিজ্ঞানীরা আমাদের মস্তিষ্কের গঠন দেখার জন্য শাস্ত্রীয় গণিত ব্যবহার করেছেন। তারা দেখেছে যে এটি 11 মাত্রায় কাজ করে বহুমাত্রিক জ্যামিতিক আকারে পূর্ণ!

2019 সালে, সুইস গবেষণা দল ব্লু ব্রেইন একটি আশ্চর্যজনক কাজ করেছে - একটি সুপার কম্পিউটারের উপর ভিত্তি করে মানুষের মস্তিষ্ককে সম্পূর্ণরূপে পুননির্মাণ করা হয়েছে। এর জন্য, বিজ্ঞানীরা বীজগণিত টপোলজি ব্যবহার করে একটি বিশেষ মডেল তৈরি করেছেন - গণিতের একটি শাখা যা তাদের আকৃতির পরিবর্তন নির্বিশেষে বস্তু এবং স্থানগুলির বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে।

নিউরনের গ্রুপগুলি "ক্লিক" -এ সংযুক্ত থাকে এবং একটি চক্রের নিউরনের সংখ্যা বহুমাত্রিক জ্যামিতিক বস্তুর আকারের উপর নির্ভর করে (আমরা একটি গাণিতিক বিষয়ে কথা বলছি, পরিমাপের স্থান -কালের ধারণা নয় - এটি গুরুত্বপূর্ণ)।

সুইজারল্যান্ডের ইপিএফএল ইনস্টিটিউটের প্রধান গবেষক, স্নায়ুবিজ্ঞানী হেনরি মার্করাম বলেন, "আমরা এমন একটি বিশ্ব খুঁজে পেয়েছি যা আমরা কখনো স্বপ্নেও ভাবিনি।" - এমনকি মস্তিষ্কের ক্ষুদ্রতম অংশেও লক্ষ লক্ষ বস্তু রয়েছে এবং তাদের মাত্রা সাতটি মাত্রা পর্যন্ত বিস্তৃত। কিছু নেটওয়ার্কে, আমরা 11 টি মাত্রা সহ কাঠামো খুঁজে পেয়েছি।"

আমরা স্থানিক মাত্রা সম্পর্কে কথা বলছি না (উদাহরণস্বরূপ, আপনি এবং আমি মহাবিশ্বকে কেবল তিনটি স্থানিক মাত্রায় + একটি সাময়িকভাবে উপলব্ধি করি)। পরিবর্তে, গবেষকরা যে ডিগ্রীতে নিউরনগুলি একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে তা নোট করে। লিঙ্ক নোড হল "ক্লিক"। যত বেশি আছে, মাত্রা তত বেশি।

স্নায়ুবিজ্ঞানীদের মতে, আমাদের মস্তিষ্ক 86 বিলিয়ন নিউরন নিয়ে গঠিত, একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। তারা একটি বিশাল সেলুলার নেটওয়ার্ক গঠন করে, যা একরকম আমাদের সক্রিয়ভাবে চিন্তা করার এবং সচেতনভাবে কাজ করার ক্ষমতা দেয়। এই জটিল কাঠামোর মধ্যে প্রচুর পরিমাণে সংযোগ রয়েছে, এটি অবাক হওয়ার মতো কিছু নয় যে বিজ্ঞানীরা এখনও এটি কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে স্পষ্ট ধারণা নেই।

যাইহোক, সুইস বিজ্ঞানীদের দ্বারা বিকশিত গাণিতিক কাঠামো আমাদের সেই দিনের আরও এক ধাপ এগিয়ে নিয়ে আসে যখন মস্তিষ্ক সম্পূর্ণ ডিজিটালাইজড হবে।

পরীক্ষাগুলি করার জন্য, দলটি একটি বিস্তারিত নিউকোর্টেক্স মডেল ব্যবহার করেছিল যা ব্লু ব্রেইন প্রজেক্ট 2015 সালে প্রকাশিত হয়েছিল। নিওকোর্টেক্সকে আমাদের মস্তিষ্কের অংশ বলে মনে করা হয় যা কিছু উচ্চ-অর্ডার ফাংশন যেমন চেতনা এবং সংবেদনশীল উপলব্ধির সাথে জড়িত।

গাণিতিক কাঠামো বিকাশ এবং কিছু ভার্চুয়াল উদ্দীপনার উপর পরীক্ষা করার পর, দলটি ইঁদুরের প্রকৃত মস্তিষ্কের টিস্যুতে তাদের ফলাফল নিশ্চিত করেছে।

গবেষকদের মতে, বীজগাণিতিক টপোলজি পৃথক নিউরনের স্তরে ক্লোজ-আপ মোডে এবং সামগ্রিকভাবে মস্তিষ্কের কাঠামোর বিস্তৃত স্কেলে স্নায়ু নেটওয়ার্কের বিশদ স্বীকৃতি দেওয়ার জন্য গাণিতিক সরঞ্জাম সরবরাহ করে। এই দুটি স্তরকে সংযুক্ত করে, গবেষকরা মস্তিষ্কের বহুমাত্রিক জ্যামিতিক কাঠামোর পার্থক্য করতে পারেন, যা ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত নিউরন (ক্লিক) এবং তাদের মধ্যে খালি স্থান (গহ্বর) সংগ্রহ করে গঠিত।

“আমরা একটি আশ্চর্যজনকভাবে বিশাল সংখ্যক এবং বিভিন্ন ধরণের ক্লিক এবং বড় গহ্বর খুঁজে পেয়েছি যা পূর্বে নিউরাল নেটওয়ার্কগুলিতে পাওয়া যায়নি, জৈবিক বা কৃত্রিমও নয়। বীজগাণিতিক টপোলজি একই সাথে একটি দূরবীন এবং একটি মাইক্রোস্কোপের মত,”ইপিএফএল -এর গণিতবিদ ক্যাথরিন হেস দলের অন্যতম সদস্য ব্যাখ্যা করেছিলেন। - এটি আপনাকে লুকানো কাঠামো খুঁজে পেতে নেটওয়ার্কের কাছাকাছি যেতে সাহায্য করে এবং একই সাথে ফাঁকা জায়গা দেখতে পায়। এটি একক বনে গাছ এবং তৃণভূমি খোঁজার মতো।"

এই ফাঁকগুলি বা "গহ্বরগুলি" মস্তিষ্কের কার্যকারিতার জন্য সমালোচনামূলক বলে মনে হয়।যখন গবেষকরা ভার্চুয়াল মস্তিষ্কের টিস্যু উদ্দীপিত করেন, তারা দেখেছিলেন যে নিউরনগুলি এটিকে অত্যন্ত সংগঠিত উপায়ে সাড়া দেয়।

“এটা যেন মস্তিষ্ক উদ্দীপনার প্রতি প্রতিক্রিয়া জানায় এবং তারপর বহুমাত্রিক ব্লকের একটি টাওয়ার ধ্বংস করে, রড (1 ডি), তারপর তক্তা (2 ডি), তারপর কিউব (3 ডি) এবং তারপর আরও জটিল জ্যামিতি - 4 ডি, 5 ডি, ইত্যাদি । "মস্তিষ্কের মাধ্যমে ক্রিয়াকলাপের বিকাশ একটি বহুমাত্রিক বালির দুর্গের মতো যা বালি থেকে বস্তুগত হয় এবং তারপর ভেঙে যায়।"

কাজের ফলাফল বিশ্বকে দিয়েছে মস্তিষ্ক কীভাবে তথ্য প্রক্রিয়া করে তার একটি চমকপ্রদ ও নতুন ছবি। যাইহোক, গবেষকরা মনে রাখবেন যে তারা এখনও নির্দিষ্টভাবে উপায়ে চক্র এবং গহ্বর গঠিত হওয়ার কারণ খুঁজে বের করতে পারেনি। আমাদের নিউরন দ্বারা গঠিত এই বহুমাত্রিক জ্যামিতিক আকারগুলির জটিলতা বিভিন্ন জ্ঞানীয় কাজের জটিলতার সাথে কীভাবে সম্পর্কযুক্ত তা নির্ধারণ করতে আরও কাজের প্রয়োজন হবে।

প্রস্তাবিত: