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Cerebro y universo: ¿evolucionan de la misma forma?
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Cerebro y universo: ¿evolucionan de la misma forma? 

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¿Existen similitudes entre el cerebro humano y el universo? De ser así, ¿cuáles son y cómo se producen? ¿El procesamiento de la información en el cosmos y en la mente humana sigue pautas afines? ¿La inmensidad del universo es condición necesaria para la existencia del cerebro? ¿Por qué estos hallazgos pueden a llegar a ser tan importantes?

Estas preguntas ya fueron esbozadas desde antes del antiguo Egipto, y aun seguimos buscando respuestas. Gracias al avance tecnológico y científico se ha podido llegar a demostrar algo que se consideraba hace mucho tiempo atrás: el cerebro y el universo son dos entidades parecidas, aunque a distinta escala.

Un estudio reciente publicado en Frontiers in Physics comparó cuantitativamente la red neuronal y la web cósmica del universo. Su conclusión es que el universo puede estar creciendo de la misma forma que un cerebro gigante, con el disparo eléctrico entre las células cerebrales reflejadas por la forma de galaxias en expansión.

El tentador grado de similitud que exponen estos análisis parecen sugerir que la autoorganización de ambos sistemas complejos probablemente esté siendo moldeada por principios similares de dinámica de redes.

El universo y la mente. Como es arriba, es abajo.
-Hermes Trismegisto (antiguo Egipto)-.

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Mapas de contraste de densidad normalizada. Ejemplos de cortes del cerebelo (fila superior), de la corteza cerebral (fila del medio) y de la distribución de materia oscura de la red cósmica (fila inferior). Author provided

El universo visto como un cerebro gigante

Franco Vazza, astrofísico, y Alberto Feletti, neurocirujano, encontraron que tanto el universo como el cerebro están organizados en redes bien definidas, con nodos interconectados a través de filamentos y cuya extensión típica es solo una pequeña fracción de su sistema anfitrión. Según los autores, esto podría deberse a que ambas redes crecieron como resultado de principios físicos similares.

Universo y cerebro 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 en los diferentes procesos físicos pueden conllevar el surgimiento de estructuras similares en complejidad y autoorganización.

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.

El cerebro construye una versión del universo y proyecta esta versión del universo como una burbuja a nuestro alrededor. Así que puedo decir con cierta certeza “Pienso, luego soy”. Pero no puedo decir “¿cree que, por lo tanto, usted es, porque está dentro de mi burbuja perceptiva?”.

-Henry Markram, neurocientífico-.

La red cósmica y las redes neuronales se basan en conexiones

Este nuevo estudio indica que una sola ley fundamental de la naturaleza puede gobernar estas redes. Los resultados de una simulación por computadora sugieren que las “dinámicas de crecimiento natural” (la forma en que evolucionan los sistemas) son las mismas para los diferentes tipos de redes, ya sea internet, el cerebro humano o el universo en su conjunto.

Cuando se comparó la historia del universo con el crecimiento de las redes sociales y los circuitos cerebrales descubrieron que todas las redes se expandieron de forma similar: equilibraron los enlaces entre nodos similares con los que ya tenían muchas conexiones.

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”.

Uno de los 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.

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Paneles superiores: detalles ampliados de las conexiones reconstruidas entre nodos para tres ejemplos de redes en nuestra muestra (líneas azules, superpuestas a los mapas de contraste de densidad). Paneles inferiores: distribuciones del coeficiente de agrupamiento y del grado de centralidad para todos los cortes (las barras de error dan la dispersión dentro de cada muestra investigada de cortes) Author provided

¿Por qué estos hallazgos pueden llegar a ser tan importantes?

La física cuántica parece desempeñar un papel sutil tanto en las galaxias como en las sinapsis cerebrales. Contemplar el universo como un inmenso ordenador nos lleva a preguntas cruciales sobre su programa y su memoria.

El método utilizado para encontrar las hasta ahora insólitas semejanzas estructurales entre el cerebro humano y el universo puede ser de gran ayuda en los campos de la cosmología y de la neurocirugía.

La importancia del descubrimiento de este método recae en que puede ayudar a descifrar y comprender mejor la dinámica de la evolución temporal, tanto del cerebro como del universo.

Solo somos una raza avanzada de monos en un planeta menor de una estrella promedio. Pero podemos entender el universo y eso nos hace muy especiales.

-Stephen Hawking-


Todas las muestras de cerebro analizadas en el artículo mencionado, así como las muestras relevantes de la red cósmica simulada y la conectividad de la red reconstruida son de acceso público.


The Conversation

Fátima Servián Franco does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

The Conversation. Rigor académico, oficio periodístico

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