最新記事

サイエンス

やはり、脳と宇宙の構造は似ている......最新研究

2020年11月20日(金)12時00分
松岡由希子

マウスの脳内の神経細胞(ニューロン)の画像と宇宙をシミュレーションした画像 YouTube

<宇宙網と脳の自己組織化は、同様のネットワーク力学の原理によって形成されている可能性がある、との研究が発表された......>

ヒトの脳は宇宙と類似性があるのかもしれない......。マウスの脳内の神経細胞(ニューロン)の画像と宇宙をシミュレーションした画像を並べた2006年8月14日付の米紙ニューヨーク・タイムズの記事は、世界中で話題となった。そしてこのほど、その類似性が定量分析によって裏付けられた。

小脳の約690億個の神経細胞と1000億個の銀河

伊ボローニャ大学の天体物理学者フランコ・バッツァ准教授と伊ヴェローナ大学の脳神経外科医アルベルト・フェレッティ准教授の研究チームは、宇宙学と神経外科学の観点から定量分析を行い、銀河がつながる水素ガスの大規模構造の宇宙網とヒトの脳の神経回路網(ニューラルネットワーク)を比較した。

2020年11月16日にオープンアクセスジャーナル「フロンティア・イン・フィジックス」で公開された研究論文によると、両者にはその規模に27桁以上もの違いがあり、その構造がもたらされた物理的プロセスも本質的に異なっているものの、両者の構造には、同様の複雑性と自己組織化が認められたという。

ヒトの小脳には約690億個の神経細胞(ニューロン)があり、観測可能な宇宙には少なくとも1000億個の銀河があるが、神経細胞や銀河が脳や宇宙全体の質量に占める割合は3割にも満たない。脳の77%は水、宇宙の73%は暗黒物質(ダークマター)でできている。また、神経細胞も銀河もフィラメント(細かい糸状の構造)を介して互いに接続し、自己組織化されている点も類似している。

研究チームは、ヒトの大脳皮質および小脳と宇宙網のシミュレーションを画像で定量的に比較した。

0b462874c05e16.jpg

シミュレートされた宇宙網の物質分布(左)と小脳で観測された神経体の分布(右)

「同様のネットワーク力学の原理によって形成されている可能性がある」

宇宙学で銀河の空間分布を分析する際に用いる「スペクトル密度」を計算すると、小脳の揺らぎ分布は1〜100ミクロンであった一方、宇宙網の揺らぎ分布は500万〜5億光年であった。両者の規模には大きな違いがあるものの、相対的な揺らぎ分布は類似している。

matuoka119c.jpg

銀河(左)と小脳の神経網(右)の比較

また、1個の神経細胞や銀河に接続するフィラメントの本数も近似している。3800〜4700のサンプルをもとに宇宙網を分析したところ、各銀河には平均3.8〜4.1本のフィラメントが接続していた。一方、1800〜2000のサンプルをもとに大脳皮質を分析すると、各神経細胞に接続するフィラメントは平均4.6〜5.4本であった。

研究論文では、一連の研究結果をふまえ、「宇宙網と脳の自己組織化は、同様のネットワーク力学の原理によって形成されている可能性がある」と結論づけている。


The Universe Appears To Be a Lot Like the Human Brain

関連ワード

ニュース速報

ワールド

東京都、新たに3058人のコロナ感染者 日曜では過

ビジネス

アングル:欧米で広がる金融商品「バズらせ」戦略、標

ワールド

東京都、新たに4058人のコロナ感染者を確認 初の

ビジネス

アングル:コロナ再拡大に大洪水、世界の供給網「限界

MAGAZINE

特集:モデルナの秘密

2021年8月 3日号(7/27発売)

コロナワクチンを高速開発したベンチャー企業モデルナの正体とmRNA治療薬の可能性

人気ランキング

  • 1

    東京五輪、中国人バド選手が韓国ペアとの試合中に「罵倒」連発で騒動に

  • 2

    いくら太陽光発電所を作っても、日本の脱炭素政策が成功しない訳

  • 3

    ドラァグクイーンと子供のふれあいイベントが抗議殺到で中止に、殺害予告も

  • 4

    福山雅治ほどの温厚な人を怒らせた「3つのスイッチ」とは

  • 5

    1匹だけみにくい子猫、病気と思ったら「オオカミ」だ…

  • 6

    パリ五輪ロゴの出会い系アプリ激似説がネットで再燃

  • 7

    「お尻がキラキラ光るクモ」ではなく、無数の赤ちゃ…

  • 8

    今度は米西部でバッタが大発生、繰り返される厄災に…

  • 9

    女子陸上短距離ジョイナーの「伝説と疑惑の世界記録…

  • 10

    コーチもいないオーストリアの数学者が金メダル、自…

  • 1

    東京五輪、中国人バド選手が韓国ペアとの試合中に「罵倒」連発で騒動に

  • 2

    1匹だけみにくい子猫、病気と思ったら「オオカミ」だった

  • 3

    いくら太陽光発電所を作っても、日本の脱炭素政策が成功しない訳

  • 4

    「競技用ショーツが短すぎて不適切」英パラ代表選手…

  • 5

    チベットの溶ける氷河から、約1万5000年前の未知のウ…

  • 6

    競泳界の「鉄の女」が水の上を歩く奇跡の一枚

  • 7

    東京五輪、視聴率苦戦の根本理由

  • 8

    ドラァグクイーンと子供のふれあいイベントが抗議殺…

  • 9

    地球帰還のベゾス氏、空気を読まない発言に怒りが集…

  • 10

    なぜ日本男子は世界で唯一、女性より幸福度が低くなる…

  • 1

    東京五輪、中国人バド選手が韓国ペアとの試合中に「罵倒」連発で騒動に

  • 2

    1匹だけみにくい子猫、病気と思ったら「オオカミ」だった

  • 3

    加害と向き合えない小山田圭吾君へ──二度と君の音楽は聴きません。元いじめられっ子からの手紙

  • 4

    20万円で売られた14歳日本人少女のその後 ──「中世に…

  • 5

    「無駄に性的」罰金覚悟でビキニ拒否のノルウェー女…

  • 6

    「1日2個、カットしてスプーンで食べるだけ」 メンタル…

  • 7

    「競技用ショーツが短すぎて不適切」英パラ代表選手…

  • 8

    人間のオモチャにされたイルカ死ぬ──野生動物に触る…

  • 9

    韓国で、日本製バイクの販売が伸びている理由

  • 10

    いくら太陽光発電所を作っても、日本の脱炭素政策が…

PICTURE POWER

レンズがとらえた地球のひと・すがた・みらい

投資特集 2021年に始める資産形成 英会話特集 Newsweek 日本版を読みながらグローバルトレンドを学ぶ
日本再発見 シーズン2
CCCメディアハウス求人情報
定期購読
期間限定、アップルNewsstandで30日間の無料トライアル実施中!
Wonderful Story
メンバーシップ登録
CHALLENGING INNOVATOR
売り切れのないDigital版はこちら
World Voice

MOOK

ニューズウィーク日本版別冊

好評発売中

STORIES ARCHIVE

  • 2021年8月
  • 2021年7月
  • 2021年6月
  • 2021年5月
  • 2021年4月
  • 2021年3月