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首先，神经科学家们用了一种全新的方法，研究了我们大脑的结构。 他们发现，大脑中充满了多维几何结构，这些结构在11个维度中运作。 我们已经习惯了，从三维视角来思考这个世界，所以这项研究，听起来来有些棘手。但这项研究的结果，可能是了解人脑结构的下一个重要步骤——我们所知道的最复杂的结构。 这个大脑模型是由蓝脑项目的一组研究人员制作的，蓝脑项目是瑞士的一个研究项目，致力于构建一个由超级计算机驱动的人脑重建。 这个团队使用的是代扑拓扑学，这是一个数学分支，用来描述物体和空间的性质，而不管他们如何改变形状。 科学家们发现，一组神经元连接到“小组”中，一个小组神经元的数量会导致它作为一个高维几何物体的大小。这是一个数学维度概念，而不是时空概念。 瑞士epfl研究所的神经科学家Henry Markram说：“即使在大脑的一个小斑点中，也有数千万个这样的物体，超过了7个维度，在一些网络中，我们甚至发现了高达11维的结构，我们发现了一个我们从未想象过的世界。” 不过，要清楚一点，这不是对空间维度的看法（空间维度是指我们的宇宙有三个维度和一个时间维度），这是指研究人员如何看待神经元群以确定它们之间的联系，网络是指被分析的一组结点，这些结点全部连接起来，称为群组。 科学家解释说，一个小团体中的神经元的数量决定了它的大小，或者更正式的说，决定了它的维度。 据科学家估计，人的大脑中有680亿个神经元，每个细胞在每个可能的方向，都有多个连接，形成了庞大的细胞网络，使我们能够思考和意识。 这么多的联系在一起工作，难怪我们对大脑的神经网络，是如何运作的，还没彻底了解清楚。 但是，团队建立的数学框架，让我们更接近数字大脑模型。他们还在虚拟刺激上进行了测试，研究小组也证实了，他们在老鼠的真实脑组织上的结果。 研究小组在报告中写道：“我们发现了数量巨大、种类繁多的高维有向群体和腔体，这在生物或人工神经网络中是前所未有的。”“代数拓扑学就像望远镜和显微镜一样，它可以放大网络来寻找隐藏的结构，森林中的树木，并看到空的空间，清除等，都在同一时间。” 就好像大脑对刺激的反应建造了一个多维的塔块一样，从杆开始（1维），然后木板（2维）然后是立方体（3维），然后是更复杂的4维、5维等几何结构。最后，大脑的活动，就像是一个多维的沙堡，从沙子中产生物质然后分解。 科学家们表示，他们还需要做更多的工作，来确定这些由元神经形成的多维几何状的复杂性与各种认知任务的复杂性有何关联。 但这绝对不是我们，最后一次听到代数拓扑学，带给我们关于这个，最神秘的人体器官大脑的见解。 文章信息出自：发表在《人类神经科学前沿》中的研究报告。 |
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