İnsan Beyni Ve Evren Arasındaki Bizi Şaşırtan Benzerlikler

Anılarınız, prensipte, evrenin yapısında saklanabilir.

Rivayete göre Kral Arthur daha gençken üstadı Merlin ona der ki: “Unutma Arthur, tüm evreni anlamak istersen hiçbir şey anlayamazsın. Ama kendini anlamayı istersen tüm evreni anlarsın.” Acaba gerçekten insan beyni ve evren arasında benzerlikler olabilir mi?

Bir astrofizikçi ve sinirbilimci, evren ile beyindeki nöron ağları arasındaki benzerlikleri karşılaştırmak için bir araya geldi. Sonucunda ölçekteki önemli farklılığa rağmen, iki karmaşık sistemin çarpıcı biçimde birbirine benzer olduğu anlaşılacaktı. Araştırmacılar, ikisini nicel olarak karşılaştırmak için kozmoloji, sinirbilim ve ağ analizi yöntemlerinin bir kombinasyonunu kullandılar.

Sol kısmındaki kırmızı renkli görüntü beyni, sağ kısmındaki ise evreni temsil ediyor. Filamentlerin kesişme noktalarında galaksi kümeleri oluşur ve aralarında ıssız boşluklar bırakır. Sonucunda ortaya çıkan görüntü, bir nöron ağına çarpıcı bir şekilde benziyor.

İnsan Beyni Evrene Oldukça Benziyor

İnsan beyni yaklaşık 1,5 kilogram ağırlıkta olup 100 milyar ka­dar nöron içerir. Tuhaf bir tesadüfle, evren de tahmini olarak 100 milyar galaksi içerir. Ayrıca her iki sistemde de kütlelerinin sadece %30’u galaksilerden ve nöronlardan oluşur.

Ayrıca her iki sistemde de, galaksiler ve nöronlar kendilerini uzun filamentler veya filamentler arasındaki düğümler halinde düzenlerler. Son olarak, her iki sistemde de kütle veya enerji dağılımının %70’i görünüşte pasif bir rol oynayan bileşenlerden oluşur. Tam olarak söylemek gerekirse, beynin yüzde 77 kadarı sudan oluşur. Ayrıca Evrenin yüzde 72’sinde ise karanlık enerji vardır.

Vazza_BR-1
Kozmik ağ ile beyin görüntüleri arasındaki benzerlikler.: Kozmik ağın madde dağılımının simüle edilmiş görüntüsü (solda) ve beyincikte nöronal yapının gözlenen dağılımı (sağda). Nöronal yapı nörofilamentlere karşı klon 2F11 monoklonal antikoru ile boyanmıştır. Automated Immunostainer Benchmark Xt, Ventana Medical System, Tucson, AZ, USA

İnsan Beyni ve Evren Arasındaki Benzerliklerin Karşılaştırılması

Astrofizikçi Franco Vazza ve sinirbilimci Alberto Feletti bu yakın benzerliklere rağmen, iki sisteme daha nicel bir bakış atmak istediler. Bu nedenle, galaksilerin büyük ölçekli dağılımını incelemek için genellikle astrofizikte kullanılan bir teknik olan güç spektrumu analizi adı verilen bir yöntem kullandılar. Hem galaksilerin simülasyonunun hem de beyincik ve beyin korteksinin bölümlerinin bir dizi uzaysal ölçeği boyunca küçük dalgalanmaların gücünü ölçtüler. Güç spektrumu grafiğinden çarpıcı bir mesaj çıkıyor. İki ağdaki dalgalanmaların göreceli dağılımı, birkaç ölçü farkıyla oldukça benzerdir.

Vazza_BR-2
Beyincikteki dalgalanmaların 0.1-1 mm ölçeklerde dağılımı, yüz milyarlarca ışıkyılı üzerindeki galaksi dağılımını hatırlatır. Mikroskobik gözlem için mevcut en küçük ölçeklerdeki (yaklaşık 10 µm) korteksin yapısı, birkaç yüz binlerce ışıkyılı ölçeğindeki galaksilerden birine oldukça yakındır.

Araştırmacılar ayrıca ağaç dalları, bulutlar ve su türbülansı görüntüleri de dahil olmak üzere diğer karmaşık sistemlerin güç spektrumlarını karşılaştırdılar. Ancak hiçbiri nöron ve evren ikilisini eşleştirmeye yaklaşmadı. 

Yapısal parametrelerde beklenmeyen uyum

Ayrıca güç spektrumları sistemlerin karmaşıklığına dair herhangi bir ipucu vermez. Bunu yapmak için bilim insanları, düğüm başına ortalama bağlantı sayısını ve bu düğümlerin nasıl bir araya toplandığını karşılaştırarak her iki sistemin ağlarını araştırdı. Verona Üniversitesi’nden Feletti, “Bir kez daha, yapısal parametreler beklenmedik uyum seviyelerini belirledi. Muhtemelen, iki ağ içindeki bağlantı, galaksileri ve nöronları düzenleyen fiziksel güçler arasındaki çarpıcı ve bariz farka rağmen, benzer fiziksel ilkeleri izleyerek evrimleşiyor” diye sonuçları aktardı.

Sonucunda görünür evrenimizin kozmik ağının, beyninizdeki nöron ağıyla, kendi galaksilerinden ve yıldızlarından daha fazla ortak noktaya sahip olması oldukça etkileyici. Bununla birlikte, bu benzerlikler yalnızca araştırmacılar her sistemin belirli bir ölçeğini karşılaştırdığında ortaya çıkar. Bu, evren gibi sonsuz bir şeyi, sınırlı beyninizle karşılaştırırken özellikle önemlidir.

Bu pilot çalışmanın sonuçları oldukça cesaret verici. Bu nedenle araştırmacılar her iki alanda, yeni ve etkili analiz tekniklerinin, bu iki sistemin zamansal evriminin altında yatan dinamiklerin daha iyi anlaşılmasına olanak sağlayacağını düşünüyor.



Kaynaklar ve ileri okumalar

  • The Strange Similarity of Neuron and Galaxy Networks. Yayınlanma tarihi: 25 Temmuz 2019; Yayınlandığı Yer: Nautil.us; Bağlantı: https://nautil.us
  • The Human Brain Looks Suspiciously Like the Universe, Which May Freak You Out. Yayınlanma tarihi:18 Kasım 2020; Bağlantı: https://www.popularmechanics.com/
  • Does the human brain resemble the Universe?. Yayınlanma tarihi: 16 Kasım 2020; Yayınlandığı Yer: Phys.org; Bağlantı: https://phys.org
  • Study Maps The Odd Structural Similarities Between The Human Brain And The Universe. Yayınlanma tarihi: 16 Kasım 2020; Yayınlandığı Yer: Sciencealert; Bağlantı: https://www.sciencealert.com/

Dip Not:

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım

Matematiksel

Nesibe Manav

Öğrendikçe büyüyoruz, hayallerimiz ve dünyamız güzelleşiyor. Öğrenmek, hayatı anlamak için pek çok pencere açıyor. Matematiğin öğrettiği şeylerden biri de ne kadar bilirsen o kadar az şey bildiğini farketmen. Öğrenmeyi seviyorum ve öğrendiklerini paylaşmak beni mutlu ediyor. O yüzden paylaşalım ki bilgimiz artsın.

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz