مشاهده ساختار مغزاز منظر"توپولوژي جبري"دانشمندان علوم اعصاب را شگفت زده كرد

 

دانشمندان علوم اعصاب یک شاخه کلاسیک و قدیمی از ریاضیات را به‌روشی کاملا جدید به‌کار گرفتند تا نگاهی تازه به ساختار مغز انسان داشته باشند. کشفیات آن‌ها فوق‌العاده است: مغز انسان مملو از ساختارهای هندسی چند بعدی است که در 11 بعد مختلف مشغول به‌کار هستند.

چیزی که همه انسان‌ها به‌آن عادت کرده‌اند نگاه کردن به‌دنیا از منظر سه‌بعدی است. برای همین یافته جدید کمی سخت و پیچیده است. ولی باید اذعان کرد کشف تازه دانشمندان قدم بزرگ بعدی برای فهم و درک درست از بافت مغز است، پیچیده‌ترین ساختاری که می‌شناسیم.

تازه‌ترین مدل مغز توسط تیمی از محققان "پروژه مغز آبی" ساخته شده است. این تیم سوییسی هدف خود را روی تهیه یک نمونه بازسازی شده مجهز به ابرکامپیوتر از مغز انسان متمرکز کرده است. برای این کار از "توپولوژی جبری" استفاده شد. این توپولوژی شاخه‌ای از ریاضیات است و برای تشریح و توصیف ویژگی‌های اجسام و فضاها بدون درنظر گرفتن نحوه تغییر شکل آن‌ها استفاده می‌شود. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که گروه‌های نورون در قالب Clique به‌هم وصل می‌شوند و تعداد نورون‌های هر clique منجر به اندازه آن در قالب یک جسم هندسی با ابعاد بزرگ می‌شود.

«هنری مارکرام»، دانشمند علوم اعصاب از مؤسسه EPFL در کشور سوییس و سرگروه محققان این پروژه می‌گوید: "ما موفق شدیم دنیایی پیدا کنیم که تا پیش از این اصلا تصور نمی‌شد. حتی در کوچک‌ترین ذرات مغز هم ده‌ها میلیون از این اجسام وجود دارد، اجسامی که می‌توانند تا 7 بعد داشته باشند. حتی در برخی از شبکه‌ها ساختارهایی با 11 بعد پیدا کردیم."

طبق تحقیقات صورت‌گرفته تعداد نورون‌های مغز انسان رقم شگفت‌انگیز 86 میلیارد است. این نورون‌ها با ارتباطات زیادی که در ابعاد مختلف دارند باعث شکل‌گیری یک شبکه عظیم سلولی می‌شوند و به این‌ترتیب ما می‌توانیم فکر کنیم و هوشیار باشیم. اما با توجه به تعداد بسیار زیاد ارتباطات هنوز درک درست و دقیقی از نحوه کار شبکه عصبی مغز وجود ندارد. ولی قالب کاری جدید به‌کمک ریاضیات می‌تواند ما را یک قدم به پیش ببرد.

تیم تحقیق برای انجام تست‌های ریاضی از یک مدل تعریف شده به‌نام "نئوکورتکس" استفاده کردند. گفته می‌شود نئوکورتکس جدیدترین بخش متحول شده مغز انسان است. بعد از این مرحله، تست‌ها روی بافت مغز موش‌ها نیز انجام شد. یکی از اعضای تیم تحقیق در خصوص استفاده از توپولوژی جبری می‌گوید: "این توپولوژی در آنِ واحد هم میکروسکوپ است و هم تلسکوپ. به‌کمک آن، می‌توان داخل شبکه نورون زوم کرد تا ساختارهای پنهان را پیدا کرد و فضاهای خالی آن را به‌دقت مشاهده کرد."

این یافته‌ها تصویر جدیدی از نحوه کار مغز را نشان می‌دهد ولی به‌گفته محققان هنوز راه زیادی در پیش است و کارهای زیادی باید انجام شود تا بفهیم پیچیدگی اشکال هندسی چند بعدی چگونه توسط روابط بین نورون‌ها شکل می‌گیرند.

منبع:http://www.shabakeh-mag.com

    نظرات

    احراز هویت آسان می شود
    نوآوری
    احراز هویت آسان می شود
    یک شرکت حوزه خدمات پرداخت الکترونیک مشغول ساخت پلت‌فرمی است که مشتریان می توانند با استفاده از آن هویت خود را احراز کرده و از خدمات بانک بهره گیرند.
      2017-10-21 08:37:25
    مرگ هسته ای ؟
    شخصیت ها
    مرگ هسته ای ؟
    وقتی صحبت از این می‌شود که از بین «دنیس ریچی»، «بیل گیتس» یا «استیو جابز» کدام یک بزرگ‌ترین است، منظور فقط اختراعات و ابداعات آن‌ها نیست.
      2017-10-20 16:39:00
    نسل جدید ربات های مجهز به فناوری یادگیری ماشینی، پدرش را شناخت
    فناوریهای برتر
    نسل جدید ربات های مجهز به فناوری یادگیری ماشینی، پدرش را شناخت
    هوش مصنوعی AutoML که توسط گوگل طراحی شده و مجهز به فناوری یادگیری ماشینی است به تازگی توانست کدهایی را طراحی کند که عملکرد بهتری نسبت به کدهای نوشته شده از سوی طراحان این ربات نرم‌افزاری دارد!
      2017-10-19 15:26:00
    گشت وگذار در آسمان با گوگل مپ
    تازه های فناوری
    گشت وگذار در آسمان با گوگل مپ
    گوگل مدت هاست آرشیو تصاویر اختصاصی خود از سیاراتی مثل مریخ و کره ماه را به کاربرانش ارائه می کند، اما هیچ کدام از آن ها تا امروز به طور مستقیم از گوگل مپس قابل دسترسی نبودند.
      2017-10-18 15:27:00
    نوع جدید از حمله Rowhammer ،همه روش های پیشگیری شرکت‌های تولید کننده سخت افزار را دور می زند
    تازه های فناوری
    نوع جدید از حمله Rowhammer ،همه روش های پیشگیری شرکت‌های تولید کننده سخت افزار را دور می زند
    طبق تحقیقات انجام شده توسط محققان حمله Rowhammer حدود 44.4 تا 137.8 ساعت زمان نیاز دارد. با این وجود انجام شدن این حمله روی سرورها و فراهم کننده‌های سرویس‌های ابری کاملا امکان پذیر است.
      2017-10-14 10:31:00