[Foto: NASA]
| Robert Züblin | 18.11.2020 | 12:27 Uhr |
Forscher haben Ähnlichkeiten zwischen dem menschlichen Gehirn und dem Universum festgestellt – verglichen wurde das Netzwerk von Nervenzellen mit dem kosmischen Netzwerk von Galaxien.
Quantitativer Vergleich: Gehirn – Universum
Im Rahmen einer Studie, die in der Fachzeitschrift „Frontiers in Physics“ veröffentlicht wurde, haben Forscher mit Methoden der Kosmologie, der Neurowissenschaften und der Netzwerkanalyse durch einen quantitativen Vergleich untersucht, welche Ähnlichkeiten zwischen dem neuronalen Netzwerk des menschlichen Gehirns und dem kosmischen Netzwerk der Galaxien im Universum bestehen.
Verglichen wurden die strukturellen, morphologischen und netzwerkmäßigen Eigenschaften der beiden Systeme sowie deren Kapazität, Informationen zu speichern.
Eine auffallende Ähnlichkeit existiere in Bezug auf die Masse-/ Energie-Verteilung, da sowohl das Gehirn als auch das Universum ungefähr zu 75 Prozent aus einem scheinbar passiven Material bestünden. Der massemäßige Hauptbestandteil des Gehirns sei mit 77 bis 78 Prozent Wasser. Beim Universum sei mit 73 Prozent der energiemäßige Hauptbestandteil die Dunkle Energie. In Bezug auf die innere Struktur beider Systeme würde dieser Hauptbestandteil nur eine indirekte Rolle spielen.
Auch die Speicherkapazität beider Systeme würde sich ähneln. Die Kapazität Informationen zu speichern, würde beim menschlichen Gehirn circa 2,5 Petabyte betragen. Beim Universum würde die Speicherkapazität bei circa 4,3 Petabyte liegen.
Eine weitere Ähnlichkeit sei, dass sich beide Systeme durch fest umrissene Netzwerke organisieren würden, die aus Knoten bestünden, welche untereinander über Filamente verbunden seien. Auch der Skalenradius von Galaxien und Neuronen sei charakteristisch. Dieser Radius würde bei beiden, also bei Galaxien und Neuronen, im Vergleich zur Länge der Filamente nur einen kleinen Bruchteil ausmachen.
Und bezüglich des Informations- und Energieflusses würde sich aus den verfügbaren Daten ergeben, dass dieser ≤ 25 Prozent in den beiden Netzwerken betragen würde.
Ähnliche Prinzipien der Netzwerkdynamik
„Wieder einmal haben strukturelle Parameter unerwartete Übereinstimmungsgrade aufgezeigt. Wahrscheinlich entwickelt sich die Konnektivität innerhalb der beiden Netzwerke nach ähnlichen physikalischen Prinzipien, trotz des auffallenden und offensichtlichen Unterschieds zwischen den physikalischen Kräften, die Galaxien und Neuronen regulieren“, sagt Alberto Feletti, einer der Studienautoren. „Diese beiden komplexen Netzwerke zeigen mehr Ähnlichkeiten als die, die zwischen dem kosmischen Netzwerk und einer Galaxie oder einem neuronalen Netzwerk und dem Inneren eines Neuronenkörpers bestehen.“
Die Forscher vermuten, dass die Ähnlichkeit bei der Selbstorganisation von neuronalen Netzwerken im menschlichen Gehirn und von den kosmischen Netzwerken von Galaxien auf ähnliche Prinzipien im Bereich der Netzwerkdynamik zurückzuführen ist.
