Extrañas semejanzas entre cerebro humano y Universo

¿Considerarías que la intrincada red de galaxias en el Universo guarda semejanza con la red de células neuronales en nuestro cerebro? Un astrofísico de la Universidad de Bolonia y un neurocirujano de la Universidad de Verona consideran que sí. Y plasmaron las sorprendentes semejanzas en un artículo científico que seguramente dará mucho de qué hablar.

Se trata del astrofísico Franco Vazza, de la Universidad de Bolonia, y el neurocirujano Alberto Feletti, de la Universidad de Verona. A través de un artículo publicado en la revista Frontiers in Physics, el dúo detalló algunas semejanzas entre los sistemas más complejos y desafiantes de la naturaleza.

Redes neuronales vs redes de galaxias.

La diferencia más evidente entre ambas redes es su tamaño, una escala que supera los 27 ordenes de magnitud. Sin embargo, el análisis cuantitativo apunta a que diversos procesos físicos pueden construir estructuras que destacan por sus niveles de complejidad y autoorganización. Dicha conclusión representa una encrucijada entre neurología y cosmología.

Nuestro cerebro funciona gracias a una extensa red neuronal que, según algunas estimaciones, se compone de 69 mil millones de neuronas. En el otro extremo tenemos al universo observable, un cúmulo de elementos cósmicos que integran al menos 100 mil millones de galaxias. Al comparar estos sistemas, encontramos que sólo el 30% de las masas corresponden a galaxias o neuronas.

Mejor aún: tanto neuronas como galaxias se organizan en largos filamentos, o nodos entre esos filamentos. Por si fuera poco, la comparación también revela que el 70% de la distribución de masa o energía corresponde a componentes que, aparentemente, tienen una función pasiva. En el cerebro es el agua, mientras en el universo observable se trata de energía oscura.

Partiendo de esas semejanzas entre los sistemas, los investigadores italianos compararon una simulación de una red de galaxias con fragmentos de la corteza cerebral y cerebelo. Buscaban determinar la forma en que las fluctuaciones de materia se esparcían a escalas tan diferentes.

Sistemas semejantes.

“Determinamos la densidad espectral de ambos sistemas. Una técnica común en la cosmología que permite analizar la distribución de las galaxias”, señala Franco Vazza. “El análisis reveló que la distribución de la fluctuación en la red neuronal del cerebelo en una escala de 1 micrómetro a 0.1 milímetros repite la progresión de la distribución de la materia en el manto cósmico. Por supuesto, hablamos de una escala mayor que va de los 5 millones a 500 millones de años luz”.

Los investigadores también determinaron ciertos parámetros que caracterizan tanto a la red de galaxias como a la red neuronal. Por ejemplo, la cantidad promedio de conexiones en cada nodo y la tendencia de las conexiones a agruparse en nodos centrales relevantes al interior de la red.

“Una vez más, encontramos que los parámetros estructurales evidenciaron niveles de concordancia inesperados. Probablemente, la conectividad de estas redes evolucionó siguiendo parámetros físicos semejantes. Pese a las obvias diferencias entre las fuerzas físicas que regulan a las galaxias y neuronas”, detalla Alberto Feletti. “Estas redes tan complejas tienen más semejanzas que aquellas compartidas por el manto cósmico y una galaxia, o una red neuronal y el interior de un cuerpo neuronal”.

Los inesperados resultados del estudio motivaron a los investigadores a desarrollar técnicas más eficaces para analizar ambas áreas. Esto posibilitará una mejor comprensión de la dinámica subyacente que posibilitó la evolución temporal de ambos sistemas.