Un equipo internacional de científicos ha descubierto similitudes asombrosas entre el cerebro humano, el sistema nervioso de un gusano, y un chip de ordenador.
Con frecuencia se compara el cerebro humano con un ordenador, pero aparte del hecho trivial de que ambos procesan información usando un complejo patrón de conexiones en un espacio físico limitado, nunca, hasta ahora, había estado muy claro si esto es más que sólo una metáfora.
La investigadora Danielle Bassett (Universidad de California en Santa Bárbara) y su equipo, integrado por científicos de Estados Unidos, Reino Unido y Alemania, han descubierto novedosos principios organizativos cuantitativos que subyacen en la organización de las interconexiones presente en el cerebro humano, en la de los circuitos de ordenador de alto rendimiento, y en la del sistema nervioso de un gusano conocido como C. elegans.
Usando datos que están disponibles públicamente, incluyendo imágenes de resonancia magnética de cerebros humanos, un mapa del sistema nervioso del nematodo, y un chip de ordenador estándar, los investigadores examinaron cómo los elementos en cada sistema están interconectados entre sí.
Y descubrieron que los tres comparten dos propiedades básicas.
Una de esas propiedades es que el cerebro humano, el sistema nervioso del gusano, y el chip de ordenador tienen una arquitectura comparable a la de una muñeca rusa (matrioska), con los mismos patrones repitiéndose una y otra vez a diferentes escalas.
La segunda propiedad es que los tres cumplen con una regla usada para describir la relación entre la cantidad de elementos en un área dada y la cantidad de enlaces entre ellos.
Cada uno de esos sistemas contiene un patrón de conexiones que están sólidamente confinadas en un espacio físico. Un chip de ordenador comienza como un patrón de conectividad abstracto, que puede realizar una función específica. La segunda fase implica el mapeo de ese patrón de conectividad sobre la superficie bidimensional del chip. Este mapeo es un paso clave y debe realizarse cuidadosamente para minimizar la longitud total de los cables (un fuerte predictor del costo de fabricación del chip).
El cerebro se caracteriza de manera similar por una conectividad precisa que permite funcionar al organismo, pero está restringida por los costos metabólicos asociados al desarrollo y mantenimiento de largos "cables", o neuronas. Dadas las restricciones similares en cerebros y chips, parece que la evolución y el progreso tecnológico han desarrollado las mismas soluciones para conseguir patrones de mapeo óptimos.
Con frecuencia se compara el cerebro humano con un ordenador, pero aparte del hecho trivial de que ambos procesan información usando un complejo patrón de conexiones en un espacio físico limitado, nunca, hasta ahora, había estado muy claro si esto es más que sólo una metáfora.
La investigadora Danielle Bassett (Universidad de California en Santa Bárbara) y su equipo, integrado por científicos de Estados Unidos, Reino Unido y Alemania, han descubierto novedosos principios organizativos cuantitativos que subyacen en la organización de las interconexiones presente en el cerebro humano, en la de los circuitos de ordenador de alto rendimiento, y en la del sistema nervioso de un gusano conocido como C. elegans.
Usando datos que están disponibles públicamente, incluyendo imágenes de resonancia magnética de cerebros humanos, un mapa del sistema nervioso del nematodo, y un chip de ordenador estándar, los investigadores examinaron cómo los elementos en cada sistema están interconectados entre sí.
Y descubrieron que los tres comparten dos propiedades básicas.
Una de esas propiedades es que el cerebro humano, el sistema nervioso del gusano, y el chip de ordenador tienen una arquitectura comparable a la de una muñeca rusa (matrioska), con los mismos patrones repitiéndose una y otra vez a diferentes escalas.
La segunda propiedad es que los tres cumplen con una regla usada para describir la relación entre la cantidad de elementos en un área dada y la cantidad de enlaces entre ellos.
Cada uno de esos sistemas contiene un patrón de conexiones que están sólidamente confinadas en un espacio físico. Un chip de ordenador comienza como un patrón de conectividad abstracto, que puede realizar una función específica. La segunda fase implica el mapeo de ese patrón de conectividad sobre la superficie bidimensional del chip. Este mapeo es un paso clave y debe realizarse cuidadosamente para minimizar la longitud total de los cables (un fuerte predictor del costo de fabricación del chip).
El cerebro se caracteriza de manera similar por una conectividad precisa que permite funcionar al organismo, pero está restringida por los costos metabólicos asociados al desarrollo y mantenimiento de largos "cables", o neuronas. Dadas las restricciones similares en cerebros y chips, parece que la evolución y el progreso tecnológico han desarrollado las mismas soluciones para conseguir patrones de mapeo óptimos.
Fuente: http://www.amazings.com/ciencia/noticias/310510e.html
