生物大腦結構為什麼像宇宙結構宇宙網?科學家們正在研究這個問題

2020-12-12 宇宙與科學

在科普之前,大家先來猜猜,哪一個是生物的大腦突觸結構,哪個是宇宙網結構。大腦和宇宙,這兩個東西完全是兩回事,怎麼可能是相似的呢?但是你看到這張圖也許就不這麼認為了。科學家們希望可以用科學來解釋除了外觀相似之外,還有什麼能讓它們結合起來。人腦實際上是宇宙中已知的最複雜的結構之一,你的大腦有大約800億個神經元,這些細胞可以處理來自感官的輸入信號,並通過神經系統向你的身體發送信號。神經元也是互相連接的,它們通過稱為軸突和樹突的連接彼此,神經元之間大約有100萬億個連接,形成神經網絡,然後你就有意識了,就知道該不該關注宇宙與科學了。

有趣的是,整個宇宙雖然看著星系和星系距離很遠,有的結構很大很大,彼此距離很遠,但是實際上它們也是相連的。我們用科學設備看到的宇宙被稱為「可觀測宇宙」,可觀測宇宙直徑約900億光年,包含無法計算的星系。這些星系,就像我們的銀河系一樣,是由數十億顆恆星組成的,它們本身也組成了星系團。我們的銀河系是本星系群的一部分,它包括鄰近的仙女座星系以及其他50個星系。這些星系又是被稱為處女座超星系團的一部分。群和星系團之間的空間並不是空的,它們擁有連接普通物質的結構,它們可以延伸數百萬光年。這樣一來,宇宙就可以被看作是一個巨大的星系團網絡,所有星系團之間的相互聯繫類似於大腦中的神經網絡,所以這個網絡被稱為宇宙網。

研究人員使用了4微米厚的人腦皮層切片,這些人腦皮層切片將與相差27個數量級的宇宙網比較,這兩個結構從大小來說完全不是一個量級的,但是科學家們還是希望研究宇宙網與大腦的相似性。

未完待續,先給大家一些思考的空間吧,明天我們在具體聊。

相關焦點

  • 生物大腦結構為什麼這麼像宇宙結構宇宙網?科學家們正在研究這個問題
    在科普之前,大家先來猜猜,哪一個是生物的大腦突觸結構,哪個是宇宙網結構。大腦和宇宙,這兩個東西完全是兩回事,怎麼可能是相似的呢?但是你看到這張圖也許就不這麼認為了。科學家們希望可以用科學來解釋除了外觀相似之外,還有什麼能讓它們結合起來。
  • 研究繪製人類大腦和宇宙之間的奇形結構相似性
    我們已經預測,空絲邊界是宇宙中最複雜的體積之一,用描述它的信息位數來衡量。 這讓我們思考:它比大腦複雜嗎? 這兩種類型的結構大小相差 27 個數量級(十億億)。但研究人員說,研究小組的結果表明,雖然驅動宇宙結構和人腦結構的物理過程存在極大的不同,但它們可能導致類似的複雜程度和自我組織。
  • 宇宙尺度的超級大腦?大腦神經網絡與宇宙網結構驚人相似
    近日,一項天體物理學與神經學創新結合的研究便對人腦神經網和宇宙星網間的相似之處做了系統的對比。對於天文愛好者來說,這種比較可能並不鮮見,或許你已經對關於大腦神經與模擬星系網之間圖片對比的驚人相似印象深刻,但表象上的相似是否與內在機制的相似存在關聯,還是未解之謎。
  • 一隻無聊的阿米巴蟲破譯了宇宙結構密碼?
    但是,一群強盜科學家把我抓住,放進培養皿,用食物引誘我建造東京地區的交通網。雖然我只是一個沒有大腦的單細胞生物,但尋找最短路徑是我的強項,看到我的傑作你們一定感到很驚嘆吧。」2010年9月30日,第20屆「搞笑諾貝爾獎」(IgNobelPrizes) 頒獎儀式上,日本北海道大學的數學生物學家中垣俊之 (Toshiyuki Nakagaki)發言。
  • 新研究找到消失在宇宙網中40%隱藏物質
    天文學家認為,宇宙中看得見的物質除了構成恆星、行星和星系這些天體之外,還有一部分是以炙熱氣體組成的像絲線一樣的方式,把這些天體互相聯繫起來,構成一張複雜的「宇宙網」。科學家目前把所有由「重子」構成物質界定為「可見物質」,或是「普通物質」,就是相對正在探索的其它更不可見的粒子和物質來說。即使是這樣,這種由重子組成「絲線」結構也難以探測到。科學家並不明確這些絲線結構所含的物質量到底有多少。
  • 最新研究:人類的大腦類似於宇宙嗎?
    人類的大腦網絡與宇宙星系網絡有什麼相似之處?可能有的人認為這沒有可比性,有的認為,宇宙本身就是一個極為巨大的腦。科學家們也在努力了解這個問題。最後,在這兩個系統中,質量或能量分布的70%由起到明顯被動作用的成分組成:在大腦中是由水組成,而可觀察到的宇宙是由暗能量組成。從兩個系統的共同特徵出發,研究人員將銀河網絡與大腦皮層和小腦部分的模擬進行了比較。目的是觀察物質的波動如何分散在如此不同的規模上。天體物理學家Franco Vazza解釋說。
  • 科學家們繪製小鼠大腦的詳細3D結構圖譜
    據外媒BGR報導, 科學家們近日已經完成一個歷時三年的項目,其旨在為實驗室小鼠的大腦製作一個詳細的3D結構「圖譜」。 由此建立的模型將幫助科學家們更好地了解使用嚙齒類動物進行的治療和測試的效果。考慮到這一點,研究人員想儘可能多地了解小鼠的大腦是有道理的,一個為期三年的項目剛剛完成了有史以來最完整的小鼠大腦「圖譜」。在 《細胞》 雜誌上發表的一篇新論文中,研究人員對小鼠大腦的每個結構進行了令人難以置信的研究。這項工作的成果是一個豐富詳細的3D模型,其他科學家可以在自己的研究工作中使用。
  • 看似雜亂無章的宇宙,其實自有一套規則,有一套規律,那就是科學
    宇宙不是雜亂無章的結構,它具有由星系和氣體組成的結構,宇宙學家稱這種結構為宇宙網。宇宙網是老話題了,這幾天我們一直在說這個話題,宇宙網和大腦的關係,這個大腦不一定是人類的大腦,是生物的大腦,昨天文章的配圖是海馬的大腦,不是人類的大腦,只是文章中說到了人類大腦切片。宇宙網由一條條長絲組成,這些絲狀結構遍布整個宇宙並被巨大的空隙隔開。
  • 大腦神經元的結構跟可觀測宇宙有著驚人的相似
    物理學家與神經外科醫生合作一位天體物理學家和一位神經外科醫生合作出星系大腦理論的一項研究,雖然這一開始聽起來像是一個玩笑話,但義大利研究人員已提出了一個真正的星系大腦論述,他們表示可觀測宇宙的結構與人類大腦的神經元網絡驚人地相似。
  • 宇宙會是巨人的腦袋嗎?科學家找到了證據,宇宙類似於人腦
    很多人都有這樣一個天馬行空的想法,認為宇宙就是一個巨大的人,而太陽系只是其中一個細胞。但是,許多人就只是提出了這樣的猜測,並沒有去尋找更多的證據。博洛尼亞大學的兩位科學家認為,人類的大腦類似於宇宙,並且找到了證據。這項研究已經發表在《物理學前沿》雜誌上。
  • 黏菌「教」科學家繪製宇宙網地圖
    【來源:科技日報】宇宙網是一個由暗物質和氣體組成的細絲連接而成的巨大網絡,構成了整個宇宙的「支架」。然而,由於宇宙網中的暗物質不發光,導致繪製宇宙網地圖難度極大。近日,美國加州大學聖克魯茲分校的研究人員利用模仿黴菌尋找食物的行為構建了一種新的算法,來繪製這些看不見的宇宙網細絲。 這個算法模仿了黏菌,特別是多頭絨泡菌尋找食物的行為。黏菌是專業的長絲建造者,它們會建造複雜的地下網絡來尋找食物和資源;它們擅長解決「最短路徑」的問題,比如在迷宮中以最正確的路徑,穿越迷宮,找到食物。
  • 細胞被放大3000倍後,科學家發現其內部結構很像一個微型宇宙
    即使可觀測宇宙的大小都高達930億光年,以光速飛行穿越可觀測宇宙需要整整930億年;如果把人類比作是地球上細菌的話,那麼宇宙就相當於銀河系,細菌連人體都不搞清楚是怎麼回事,更不可能搞清楚龐大的銀河系,而人類就像宇宙體內的細胞一樣,根本不可能弄清宇宙的真實面目,除非人類能夠進化成為更高級的生物,但是以目前人類的進化速度來看,從三維生物進化成為更高級的高維生物需要億萬年才可能實現,因此人類從理論上來說根本不可能全面了解宇宙
  • 滄海與一粟的相遇:科學家發現人腦與宇宙存在結構相似性
    人類耳蝸和螺旋星系具有著類似的螺旋結構;閃電轉瞬即逝的痕跡中出現了與人類靜脈類似的走向;中子星外層和人類細胞細胞膜形態接近……而在一項最近的研究中,科學家比對了人腦神經元網絡與宇宙網絡的形狀特點,並發現了二者在結構上的驚人類似。
  • 腦洞大開,宇宙與大腦竟然有很多相似之處
    這樣一來,宇宙可以被認為是一個巨大的類似於大腦中的神經網絡的所有的星系團都相互連接的星系團網絡。這個網絡就被稱為宇宙網。 從時間的開始到一個宇宙中存在著另一個宇宙,模擬宇宙網絡漸漸形成。
  • 大腦結構—精神世界的基石
    書接上文宇宙之中,處於最底層、最深處的是空間結構無處不在的基本結構,決定了宇宙時空之內的物理法則物理法則支配著星辰大海乃至整個物質世界的運行同樣,在人類大腦中,神經元的連接構成了大腦的基本結構這是精神世界的物質基石,決定著個人的行為、學習、思維01每個人大腦中的神經元數量相差不大
  • 宇宙等於「巨大的人腦」?星繫到底有多複雜?
    有句名言稱大腦為「已知宇宙中最複雜的物體」,這句話並不是危言聳聽,你知道嗎?大腦有1000億個神經元和100萬億個連接,數量極其龐大,是一個非常複雜的物體。然而宇宙的複雜並不比人腦差多少,例如,星系可以聚集成巨大的結構(稱為星系團、超星系團和絲狀體),這些結構可以伸展數億光年。
  • 斑馬魚大腦結構獲精細呈現
    據當地媒體日前報導,以色列耶路撒冷工學院大衛·森費爾德教授與美國康奈爾大學研究小組合作,藉助康奈爾大學開發的先進顯微成像方法,獲得了成年斑馬魚大腦的精細結構圖像。他們的研究作為大腦成像領域的新突破,有望為大腦研究提供有價值的見解。
  • 「嗜血」的大腦:人類大腦是如何進化的?大腦的結構是什麼?
    ,人類大腦通過進化不僅變得更大,而且變得比先前認為的更加耗能和「嗜血」。這項研究由阿德萊德大學生物科學學院的心血管生理學團隊與威特沃特斯蘭德大學的腦功能研究組和進化研究院合作完成。研究人員發現,流向大腦的血流量並不與大腦容積成比例增加,其比例指數為1.4。項目負責人阿德萊德大學的名譽教授羅傑·西摩表示:「在人類進化過程中,大腦體積增加了約350%,而流向大腦的血流量驚人地增加了600%。
  • 宇宙有意識或思維嗎?會像人類的大腦一樣運作嗎?
    我們都知道大腦的思維活動是通過很多個神經元相互傳播生物信息的,神經元之間的信號傳播活動構成了我們大腦的思考,而我們的大腦控制著我們身體的各種活動。然後我們再來說一下宇宙大腦是怎麼回事,其實我們好比把宇宙看作一個複雜的大腦,而宇宙大腦的活動就是通過粒子來實現的,就好比我們人腦的神經元。
  • 讓你了解到宇宙的真實樣子,人類的大腦為什麼會像宇宙?
    下面來看看科學家描述的宇宙是什麼樣子的。那麼1.1億光年的室女星系又是拉尼亞凱亞超星系團中的一部分,這個超星系團中至少有十萬個星系組成,整片超星系團的範圍達到了5.2億光年,不過這個超星系團的樣子看起來有點像一根絨毛,而銀河系正處於這根「絨毛」的其中一個邊上,此時太陽發出的光芒甚至還沒有擴散出這個點,而每一個點都包含了成百上千個星系,所以說宇宙中的星辰比地球上的沙子還要多。