Un astrofísico y un neurocirujano utilizaron análisis cuantitativos para comparar dos de los sistemas más complejos de la naturaleza: la red neuronal en el cerebro humano y la red cósmica de galaxias en el universo.
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Franco Vazza y Alberto Feletti, un astrofísico y un neurocirujano italianos, han revelado sorprendentes similitudes entre la estructura del cerebro humano y la del universo, al comparar las imágenes aumentadas de un corte histológico de una red de células neuronales del cerebro con la red de galaxias que conforman nuestro universo.
Los dos tipos de estructuras difieren en escala en 27 órdenes de magnitud (es decir, el universo es mil millones de billones de billones más grande que nuestro cerebro), pero el análisis de ambas reveló que los diferentes procesos físicos pueden conllevar el surgimiento de estructuras similares en complejidad y autoorganización, sostiene su estudio, publicado en Frontiers of Physics.
El punto de partida fue encontrar similitudes entre las dos. El cerebelo humano tiene alrededor de 69.000 millones de neuronas, mientras que la red cósmica observable contiene más de 100.000 millones de galaxias. Además, ambos sistemas están organizados en redes bien definidas, con nodos (neuronas en el cerebro, galaxias en el universo) conectados a través de filamentos.
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So we compared a) different magnification slices of the human cortex and of the cerebellum, obtained from histologic data b) simulated slices of the cosmic web from my ENZO simulations. pic.twitter.com/lYPv4dyROA— Franco Vazza (@franco_vazza) November 16, 2020
Y, por último, ambos son materiales aparentemente pasivos, con un 70% de masa o energía dentro de cada sistema compuesta por elementos que juegan solo un papel indirecto en sus estructuras internas. Se trata del agua en el caso del cerebro y de la energía oscura en el universo observable.
Una vez definidas estas similitudes, los investigadores compararon la red de galaxias con imágenes aumentadas de las secciones de la corteza cerebral y el cerebelo humano.
Gracias a su estudio descubrieron la existencia de similitudes en las fluctuaciones de la densidad de la materia entre el cerebro y la red cósmica.
«Nuestro análisis mostró que la distribución de la fluctuación dentro de la red neuronal del cerebelo en una escala de 1 micrómetro a 0,1 milímetros sigue la misma progresión que la distribución de la materia en la red cósmica pero, por supuesto, en una escala mayor que va de cinco millones a 500 millones de años luz», señaló el astrofísico Franco Vazza.
«Probablemente, la conectividad dentro de las dos redes evolucione siguiendo principios físicos similares, a pesar de la llamativa y obvia diferencia entre los poderes físicos que regulan las galaxias y las neuronas», explicó el neurocirujano Feletti lo que describió como «niveles inesperados de semejanza».
Los dos científicos esperan que su método encuentre aplicación tanto en cosmología como en neurocirugía y ayude a comprender mejor la dinámica de la evolución temporal tanto del cerebro como del universo.
