大多數(shù)人很難理解四維世界，但一項新研究在大腦中發(fā)現(xiàn)了最高11維的結構，這是一項開創(chuàng)性的揭示大腦深層架構秘密的工作。
以一種從未被用于神經(jīng)科學的方式利用代數(shù)拓撲，藍腦項目的研究團隊揭示了大腦網(wǎng)絡中具有多維幾何結構和空間的宇宙。
這項發(fā)表在計算神經(jīng)科學前沿上的研究顯示，當一組神經(jīng)元形成一個神經(jīng)元簇時就會出現(xiàn)這種結構：每個神經(jīng)元與團體中每個其他神經(jīng)元以一種特定的方式連接，產(chǎn)生特定的幾何對象。簇中的神經(jīng)元越多，幾何對象的維度也越高。
藍腦計劃主任、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)教授、神經(jīng)科學家Henry Markram說道：“我們發(fā)現(xiàn)了一個前所未料的世界。即使在大腦的一小塊中也存在數(shù)千萬這種對象，不僅限于7維。在某些網(wǎng)絡中，我們甚至發(fā)現(xiàn)了高達11維的結構?！?span style="display:none">ZiD菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時不關機的云端電腦_云主機_VPS掛機寶_免費掛機寶_0.1元試用,3-5元月租服務器提供
Markram認為這可能解釋了為什么如此難以理解大腦?！巴ǔ糜谘芯烤W(wǎng)絡的數(shù)學工具無法檢測高維結構和空間?！?span style="display:none">ZiD菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時不關機的云端電腦_云主機_VPS掛機寶_免費掛機寶_0.1元試用,3-5元月租服務器提供
如果4維世界已經(jīng)超出想象，5維、6維或者更高維度就更難以理解了。這就是代數(shù)拓撲處理的對象：一個描述任意維度系統(tǒng)的數(shù)學分支。將代數(shù)拓撲引入藍腦項目腦部網(wǎng)絡研究中的數(shù)學家是來自EPFL的Kathryn Hess和來自英國阿伯丁大學的Ran Levi。
Hess解釋道：“代數(shù)拓撲同時類似于望遠鏡和顯微鏡，能放大網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)隱藏的結構——森林中的樹木，同時也能看到空白的空間?！?span style="display:none">ZiD菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時不關機的云端電腦_云主機_VPS掛機寶_免費掛機寶_0.1元試用,3-5元月租服務器提供
2015年，藍腦發(fā)表了首個新大腦皮質的數(shù)字拷貝，這是大腦中最進化的部位，是感覺、行動和意識所在。在這項最新研究中，利用代數(shù)拓撲，研究者在這個虛擬腦部組織上進行了多次測試來證實發(fā)現(xiàn)的多維腦部結構絕不會是偶然產(chǎn)生的。隨后在藍腦位于洛桑的操作教學實驗室進行了實際腦部組織實驗，證實早先在虛擬組織上的發(fā)現(xiàn)具有生物關聯(lián)，并還表明大腦在生長過程中會不斷重新連接以建立盡可能高維結構的網(wǎng)絡。
當研究者對虛擬腦部組織施加刺激，會有越來越高維度的神經(jīng)元簇臨時組合起來，包圍著高維的空洞，研究者將這個空洞稱為腔。Levi說道：“大腦處理信息時高維腔的出現(xiàn)意味著網(wǎng)絡中的神經(jīng)元以一種極度有組織的方式對刺激起反應。似乎大腦對刺激是通過建立然后抹除多維積木塔的方式做出反應的，從1維的條開始，然后是2維的板，3維的立方體，然后是更復雜的4維、5維等幾何形。這種遍布大腦的活動進程就類似于從沙子具現(xiàn)化然后瓦解的多維沙塔?！?span style="display:none">ZiD菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時不關機的云端電腦_云主機_VPS掛機寶_免費掛機寶_0.1元試用,3-5元月租服務器提供
研究者目前正在探尋的大問題是我們能執(zhí)行任務的復雜性是否依賴于大腦能建立的多維“沙塔”的復雜性。神經(jīng)科學正在努力尋找大腦存儲記憶所在。Markram推測道：“記憶可能‘隱藏’在高維腔中?！?span style="display:none">ZiD菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時不關機的云端電腦_云主機_VPS掛機寶_免費掛機寶_0.1元試用,3-5元月租服務器提供
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