Una nuova ricerca paragona la struttura e lo sviluppo dell’universo alle reti neurali di un cervello

A cura di Il navigatore curioso

In uno studio pubblicato sulla rivista Nature’s Scientific Reports, alcuni scienziati hanno osservato che l’espansione dell’Universo ha alcune caratteristiche molto simili a quelle riscontrabili nella crescita e nello sviluppo del cervello.

Il nostro Universo cresce! O meglio, per dirla in linguaggio “cosmologico”, è un Universo che si “espande”.
Il primo a rendersi conto di questo fenomeno che interessa l’intero Cosmo è stato Edwin Hubble, il quale, grazie alle sue osservazioni, notò che le galassie tendevano ad allontanarsi le une dalle altre.

Le intuizioni di Hubble portarono una vera e propria rivoluzione copernicana nella cosmologia poiché fino a quel momento si credeva che il nostro fosse un “universo stazionario”. In un articolo comparso sulla rivista Nature’s Scientific Reports, si apprende di alcuni scienziati hanno che programmato una simulazione al computer dell’Universo, dal quale emergerebbe che l’espansione dell’Universo ha alcune caratteristiche molto simili a quelle riscontrabili nella crescita e nello sviluppo del cervello.
Alcune leggi fondamentali, ancora sconosciute alla fisica teorica, governerebbero allo stesso modo la crescita di sistemi piccoli e grandi, come possono essere un cervello o un intero universo.
E non solo! Queste leggi sconosciute sembrano comparire anche nello sviluppo e crescita di reti reali come quelle sociali o la stessa Internet: “Le dinamiche che governano la crescita naturale sono le stesse per le reti sociali, il cervello e l’Universo”, spiega il co-autore Dmitri Krioukov, fisico presso la University of California di San Diego.
“Lo studio suggerisce che esisterebbe un’unica legge basilare della natura che governa lo sviluppo delle reti”, aggiunge il fisico Kevin Bassler dell’Università di Houston. “A prima vista, sembrano sistemi molto diversi tra loro. Allora la domanda a questo punto è: possiamo sviluppare la descrizione matematica di questa legge che governa lo sviluppo delle reti reali? Il contributo di questa ricerca è molto importante”, conclude Bassler.

Somiglianza con le reti
In verità, già in alcuni studi precedenti è stato dimostrato che i circuiti cerebrali e Internet si sviluppano secondo una dinamica molto simile.
Nonostante questa somiglianza funzionale, però, nessuno era stato in grado di individuare un’equazione in grado di prevedere perfettamente come le reti neurali, le reti informatiche o i social network crescano nel tempo.
Utilizzando le equazioni della Relatività di Einstein, che descrivono come la materia deforma il tessuto dello spazio-tempo, i fisici possono ripercorrere a ritroso lo sviluppo dell’Universo, fino a circa 14 miliardi di anni fa, all’epoca del Big Bang, così da poter osservare come si sia espanso il cosmo da allora fino ad oggi.
Partendo da questa consapevolezza, la squadra di Krioukov si è chiesta se l’osservazione accelerata dello sviluppo dell’Universo potesse aiutare ad approfondire la comprensione delle dinamiche che guidano le reti sociali e i circuiti cerebrali.
Il team ha creato una simulazione al computer, frammentando l’Universo primordiale fin nelle sue più piccole componenti subatomiche. Nella simulazione, questi quanti-frammenti sono stati collegati tra loro in una rete di relazioni causale. Una volta avviata la simulazione, il suo sviluppo ha aggiunto sempre più spazio-tempo alla storia dell’Universo, così come la “connessione di rete” tra la materia che componeva le galassie.
Quando il team ha confrontato la storia dell’Universo con il modello di crescita dei social network e dei circuiti cerebrali, si è reso conto che entrambi le reti si espandono in modo simile: le unità sviluppano collegamenti equilibrati sia con nodi simili, sia con quelli che già avevano molte connessioni.
Per esempio, un amante dei gatti che naviga su internet, può connettersi a siti web che trattano specificamente di gatti, ma anche a mega-siti come Google o Yahoo. Allo stesso modo, le cellule del cervello si connettono sia con quelle a loro più vicine, cosi come a quelle che hanno sviluppato già numerosi collegamenti con altre cellule cerebrali.
“La somiglianza inquietante tra le micro-reti e le macro-reti è inquietante, ed è improbabile che si tratti di una semplice coincidenza”, continua Krioukov. “Per un fisico, questo è un segnale immediato che c’è ancora qualcosa che non riusciamo a comprendere sul funzionamento della natura. Dobbiamo prendere atto che esiste una legge che governa lo sviluppo sia dei più piccoli sistemi, come le cellule cerebrali, sia dei più grandi sistemi come le galassie.
Questa nuova ricerca sembra confermare un altro dato che accosta il nostro Universo a un cervello. Secondo la neuroscienza, il numero delle cellule nervose che compone il nostro cervello è circa lo stesso del numero delle stelle presenti nell’Universo (miliardi di miliardi).
Oggi scopriamo che l’Universo si sviluppa allo stesso modo di un cervello… sorge una suggestione intrigante: e se l’Universo fosse la grande mente dell’Architetto del quale, noi esseri umani, siamo il pensiero più complesso?

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