Фазовое состояние мозга и готовность провалиться в неизвестность

Может кто еще помнит сериал «Грань», в котором Дэнетор накачивался ЛСД, держал в лаборатории коров и путешествовал между параллельными вселенными. Так уж сложилось, что реальность предлагает теории, куда более смелые. Новое открытие описывает наше состояние мозга, как «застывшее в точке перехода». Но между какими стадиями находится эта точка?

Несмотря на то, что фазовое состояние описывает переход воды из жидкости в пар или изо льда в жидкость, речь не идет про крионику. Условно «нормальное состояние мозга» человека, крысы и мухи – это на самом деле шаткая точка равновесия. И мы совершенно не представляем, в какую из стадий может «свалиться» мозг.

Что там такого узнали про состояние мозга?

Вот это исследование показывает, что мозг словно замер в состоянии идеального равновесия. Самая ближайшая аналогия, это состояние воды, за миг до того, как она станет льдом. Вот только проблема ученых в том, что они не знают между какими именно состояниями «завис» мозг человека.

Классическое состояние мозга

Учитывая, что наш мозг работает десятилетиями, кажется,что его структура достаточно прочна и стабильна. Однако, ученые Северо-Западного университета сосредоточили внимание на некоторых частях нейронов. Состояние этих частей точно такое же, как у вещества, переживающего фазовый сдвиг – переход из одного состояния, например жидкого, в другое, например в газ.

Структура мозга на клеточном уровне, по-видимому, находится в стадии фазового перехода. Это похоже на то, что происходит со льдом, когда он тает. Это все те же молекулы воды, но они переходят из твердого состояния в жидкость. Мы, конечно, не говорим, что мозг находится на грани того, чтоб растаять. Проблема в том, что у нас нет способа узнать, между какими фазами может возникнуть переход. Потому что, по обе стороны от критической точки это уже будет не мозг.

Хелен Анселл, соавтор исследования.

Чтобы прийти к таким выводам, Хелен Анселл и её коллега Иштван Ковач изучили общедоступные трехмерные изображения мозга людей, мышей и плодовых мух. Изучая изображения в наномасштабе, ученые обнаружили, что ткани, определяющие состояние мозга, обладают всеми свойствами универсального масштабирования, характерного для критичности. Та самая точка, в которой материя переходит из одного состояния в другое. Войдет ли этот принцип в направления нейрохакинга?

От животного к сверхчеловеку. Так ли были правы Ницше и Юнг?

Существует конкретный маркер для вещества, которое меняет свое состояние. Ученые сосредоточили внимание на том, что клетки мозга на наноуровне демонстрируют «самоподобные»  фрактальные паттерны. Это состояние, когда небольшая часть узора напоминает весь узор. Эта картина наблюдается среди всех нейронов и в различных их сегментах.

Картина, которую мы наблюдаем, на 100% совпадает с наблюдениями во всех критических системах физики. Похоже, что мозг находится в хрупком балансе между двумя фазами.

Иштван Ковач, соавтор исследования.

Любопытно и то, что признаки критичности были обнаружены не только в мозговой ткани человека, но и в мозге крыс и плодовых мух. По мнению исследователей, это может указывать на готовность к фазовому изменению качеств мозга едва ли не всех живых видов. Неужели это предпосылки, на которых может укрепиться философия трансгуманизма?

Изначально исследуемый материал выглядят совсем по-другому: мозг мухи размером примерно с небольшой человеческий нейрон. Но это свойство ,которое мы обнаружили, оно характерно для тканей мозга всех видов.

Хелен Анселл, соавтор исследования.

Среди характеристик, которые различаются от организма к организму, мы полагались на статистическую физику, чтобы проверить, какие параметры потенциально универсальны. Те же, критические показатели. И действительно, критическое состояние мозга одинаково для разных организмов.

Иштван Ковач, соавтор исследования.

Так чем же любопытно это состояние мозга?

Это открытие важно для создания статистических моделей мозга и, возможно, поспособствует развитию нейронных сетей. Неважно, будут это эмуляция мозга на суперкомпьютере, или это будет суперкомпьютер, собранный из человеческих мозгов.  Они также говорят, что продолжат свои исследования и изучат различные организмы, чтобы увидеть, насколько универсально состояние критичности мозга.

Больше подобных материалов публикуется в телеграм сообществе. Заглядывайте, чтобы держать руку на пульсе разных граней науки.

Человек – это животное, которое сошло с ума. Из этого состояния есть два выхода: вернуться обратно, в состояние животного, или стать чем-то большим, чем человек.

Карл Густав Юнг.