Scienziati svizzeri, insieme ad esperti dell'IBM, sono riusciti a scoprire strutture nel cervello umano che esistono non solo in quattro o cinque dimensioni, ma anche in undici dimensioni. Utilizzando tali strutture multidimensionali, il nostro cervello elabora le informazioni in arrivo.

Da oltre dieci anni gli esperti dell'Università tecnica svizzera di Losanna e i loro colleghi dell'IBM si occupano della modellizzazione del cervello umano. Nel 2015 sono riusciti a creare un modello di un piccolo pezzo del sistema sensibile del cervello, il cui volume non supera 0,3 mm³. Tali unità funzionali sono chiamate colonne neocorticali e in esse le sinapsi tra i neuroni sono molto più forti che con i neuroni al di fuori di quest'area. Per creare il modello, gli scienziati hanno dovuto esaminare e descrivere otto milioni di connessioni tra cellule nervose e registrare l'attività di 14 neuroni.

Per descrivere la forma di una singola colonna, gli scienziati hanno utilizzato i risultati ottenuti diversi anni fa e schemi recentemente scoperti. E sono arrivati ​​a qualcosa di più simile alla fantascienza; i ricercatori sono riusciti a scoprire strutture nel cervello che esistono nella 4a o 5a dimensione, alcune fino all'11a.

È abbastanza ovvio che l'occhio umano non è in grado di vedere queste strutture. Sono stati scoperti utilizzando la topologia algebrica, una branca della matematica le cui equazioni rendono possibile descrivere oggetti nello spazio che esistono in più dimensioni.

Nell'articolo pubblicato si dice che l'emergere di strutture multidimensionali avviene nei casi in cui i neuroni si connettono tra loro in un certo modo specifico. La forma del loro raggruppamento è determinata dalla disposizione dei neuroni. Più cellule nervose sono presenti in una struttura, più complessa è la sua forma.

Secondo il capo del progetto Blue Brain, il neuroscienziato Henry Markram, ci sono decine di milioni di tali oggetti multidimensionali in una piccola parte del cervello. La scoperta di queste strutture multidimensionali spiega perché finora è stato così problematico studiare e modellare il cervello.

Gli scienziati hanno utilizzato strumenti matematici che non erano adatti alle strutture multidimensionali. Attualmente, grazie a Ran Levi dell'Università di Aberdeen in Scozia e Kathryn Hess di Losanna - due esperti di topologia - hanno l'opportunità di descrivere formazioni neuronali multidimensionali.

Dopo aver ricevuto uno stimolo, il cervello inizia a costruire una struttura, composta da cubi, aste e piastre e unità multidimensionali più complesse. Si sbriciolano alla stessa velocità con cui vengono costruiti e tutti questi processi avvengono secondo un ordine rigoroso.

Oggi gli scienziati si chiedono se strutture neuronali simili siano legate anche alla memorizzazione di informazioni nella nostra memoria e se la loro complessità dipenda dalla complessità dei compiti che abbiamo davanti.