Ciencia

La Complejidad del Cerebro Humano Está al Borde del Caos, Dicen los Físicos

Investigadores de la Universidad Northwestern han publicado un estudio que posiciona al cerebro humano como el objeto más complejo del universo conocido, describiendo sus 89 mil millones de neuronas y sus 7,000 conexiones promedio por neurona, y sugiriendo que su organización se encuentra en una fascinante criticidad.

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La Complejidad del Cerebro Humano Está al Borde del Caos, Dicen los Físicos

Investigadores de la Universidad Northwestern han publicado un estudio que posiciona al cerebro humano como el objeto más complejo del universo conocido, describiendo sus 89 mil millones de neuronas y sus 7,000 conexiones promedio por neurona, y sugiriendo que su organización se encuentra en una fascinante criticidad.

"La estructura del cerebro se mantiene en un equilibrio delicado, ni demasiado organizada ni demasiado aleatoria"

- Afirmaron los físicos Helen Ansell e István Kovács.

17/6/2024
En una destacada publicación en la revista Communications Physics, un equipo de físicos de la Universidad Northwestern ha desvelado detalles sorprendentes sobre la complejidad del cerebro humano. Los investigadores Helen Ansell e István Kovács emplearon la física estadística para analizar un detallado mapa tridimensional de cerebros humanos, ratones y moscas de la fruta, revelando el asombroso grado de organización y conexión neuronal. El estudio estima que el cerebro humano está constituido por aproximadamente 89 mil millones de neuronas, cada una de las cuales establece en promedio unas 7,000 conexiones con otras neuronas. Esta vasta red de interconexiones fue capturada mediante reconstrucciones 3D que subrayan la sorprendente criticidad de la estructura cerebral. La presencia de fractales observados a nivel nanoscópico es un signo clave de esta condición, que se caracteriza por un equilibrio perfecto entre orden y aleatoriedad. Uno de los hallazgos más intrigantes es la identificación de un 'punto estructural cercano a una transición de fase crítica' en la arquitectura del cerebro. Los investigadores señalaron que la delicada criticidad observada sugiere un efecto 'justo como la de Ricitos de Oro', donde las condiciones del cerebro se hallan perfectamente equilibradas para su función. Existe la posibilidad de que este principio crítico sea aplicable a todos los tipos de cerebros animales, aunque esto requerirá estudios adicionales para confirmarse. El equipo reconoció que, pese a las inevitables limitaciones de datos, existe un esfuerzo masivo en la neurociencia actual por mapear la anatomía y las conexiones del cerebro con la máxima precisión posible. La detallada visualización estructural ofrecida por este estudio representa una pieza crucial que complete nuestra comprensión de la complejidad cerebral. Los descubrimientos pueden también tener implicaciones prácticas significativas, ya que podrían ser base para desarrollar modelos físicos que describan los patrones estadísticos del cerebro. Esto podría ser crucial para mejorar la investigación neurocientífica y entrenar sistemas avanzados de inteligencia artificial. Este hito abre nuevas puertas para el entendimiento del cerebro humano, permitiendo enfoques innovadores que amalgaman disciplinas científicas como la biología y la física estadística. Ansell y Kovács subrayan que estos resultados proporcionan una nueva perspectiva para estudiar la organización neural y sus aplicaciones en tecnología avanzada.
Algo Curioso

"La estructura del cerebro se mantiene en un equilibrio delicado, ni demasiado organizada ni demasiado aleatoria"

- Afirmaron los físicos Helen Ansell e István Kovács.

Jun 17, 2024
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En una destacada publicación en la revista Communications Physics, un equipo de físicos de la Universidad Northwestern ha desvelado detalles sorprendentes sobre la complejidad del cerebro humano. Los investigadores Helen Ansell e István Kovács emplearon la física estadística para analizar un detallado mapa tridimensional de cerebros humanos, ratones y moscas de la fruta, revelando el asombroso grado de organización y conexión neuronal. El estudio estima que el cerebro humano está constituido por aproximadamente 89 mil millones de neuronas, cada una de las cuales establece en promedio unas 7,000 conexiones con otras neuronas. Esta vasta red de interconexiones fue capturada mediante reconstrucciones 3D que subrayan la sorprendente criticidad de la estructura cerebral. La presencia de fractales observados a nivel nanoscópico es un signo clave de esta condición, que se caracteriza por un equilibrio perfecto entre orden y aleatoriedad. Uno de los hallazgos más intrigantes es la identificación de un 'punto estructural cercano a una transición de fase crítica' en la arquitectura del cerebro. Los investigadores señalaron que la delicada criticidad observada sugiere un efecto 'justo como la de Ricitos de Oro', donde las condiciones del cerebro se hallan perfectamente equilibradas para su función. Existe la posibilidad de que este principio crítico sea aplicable a todos los tipos de cerebros animales, aunque esto requerirá estudios adicionales para confirmarse. El equipo reconoció que, pese a las inevitables limitaciones de datos, existe un esfuerzo masivo en la neurociencia actual por mapear la anatomía y las conexiones del cerebro con la máxima precisión posible. La detallada visualización estructural ofrecida por este estudio representa una pieza crucial que complete nuestra comprensión de la complejidad cerebral. Los descubrimientos pueden también tener implicaciones prácticas significativas, ya que podrían ser base para desarrollar modelos físicos que describan los patrones estadísticos del cerebro. Esto podría ser crucial para mejorar la investigación neurocientífica y entrenar sistemas avanzados de inteligencia artificial. Este hito abre nuevas puertas para el entendimiento del cerebro humano, permitiendo enfoques innovadores que amalgaman disciplinas científicas como la biología y la física estadística. Ansell y Kovács subrayan que estos resultados proporcionan una nueva perspectiva para estudiar la organización neural y sus aplicaciones en tecnología avanzada.
En una destacada publicación en la revista Communications Physics, un equipo de físicos de la Universidad Northwestern ha desvelado detalles sorprendentes sobre la complejidad del cerebro humano. Los investigadores Helen Ansell e István Kovács emplearon la física estadística para analizar un detallado mapa tridimensional de cerebros humanos, ratones y moscas de la fruta, revelando el asombroso grado de organización y conexión neuronal. El estudio estima que el cerebro humano está constituido por aproximadamente 89 mil millones de neuronas, cada una de las cuales establece en promedio unas 7,000 conexiones con otras neuronas. Esta vasta red de interconexiones fue capturada mediante reconstrucciones 3D que subrayan la sorprendente criticidad de la estructura cerebral. La presencia de fractales observados a nivel nanoscópico es un signo clave de esta condición, que se caracteriza por un equilibrio perfecto entre orden y aleatoriedad. Uno de los hallazgos más intrigantes es la identificación de un 'punto estructural cercano a una transición de fase crítica' en la arquitectura del cerebro. Los investigadores señalaron que la delicada criticidad observada sugiere un efecto 'justo como la de Ricitos de Oro', donde las condiciones del cerebro se hallan perfectamente equilibradas para su función. Existe la posibilidad de que este principio crítico sea aplicable a todos los tipos de cerebros animales, aunque esto requerirá estudios adicionales para confirmarse. El equipo reconoció que, pese a las inevitables limitaciones de datos, existe un esfuerzo masivo en la neurociencia actual por mapear la anatomía y las conexiones del cerebro con la máxima precisión posible. La detallada visualización estructural ofrecida por este estudio representa una pieza crucial que complete nuestra comprensión de la complejidad cerebral. Los descubrimientos pueden también tener implicaciones prácticas significativas, ya que podrían ser base para desarrollar modelos físicos que describan los patrones estadísticos del cerebro. Esto podría ser crucial para mejorar la investigación neurocientífica y entrenar sistemas avanzados de inteligencia artificial. Este hito abre nuevas puertas para el entendimiento del cerebro humano, permitiendo enfoques innovadores que amalgaman disciplinas científicas como la biología y la física estadística. Ansell y Kovács subrayan que estos resultados proporcionan una nueva perspectiva para estudiar la organización neural y sus aplicaciones en tecnología avanzada.
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