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

ビジネス

ファーウェイから分離の低価格スマホ、大手半導体メー

ワールド

中止や延期の話ない、抗議を出すべき=五輪中止報道で

ワールド

中国のコロナ新規感染やや減少、北京・上海で大規模検

ワールド

バイデン米大統領、新STARTの5年延長を模索

MAGAZINE

特集:バイデン vs 中国

2021年1月26日号(1/19発売)

トランプよりむしろ手ごわい相手? 新・米大統領が習近平の強敵になる可能性

人気ランキング

  • 1

    バイデン、トランプから「非常に寛大な」手紙受け取る

  • 2

    バイデン新大統領はとんでもない貧乏くじを引いてしまった

  • 3

    全てが期待以上のバイデン就任式に感じる1つの「疑念」

  • 4

    中国の途上国待遇を許すな、今こそ「契約」を仕切り…

  • 5

    「密輸」中国製ワクチンを打つ日本の富裕層... 自己…

  • 6

    「大覚醒でトランプ続投」の予言が裏切られ、Qアノン…

  • 7

    「日本の医療崩壊」その危険性を示唆する、世界で断…

  • 8

    未来を見通すインパクト投資は、なぜテスラではなく…

  • 9

    バイデンの大統領就任式、警護の州兵約10人解任 身…

  • 10

    人口激減と超高齢化......2020年代以降の日本を待ち…

  • 1

    新型コロナ感染で「軽症で済む人」「重症化する人」分けるカギは?

  • 2

    マジックマッシュルームを静脈注射した男性が多臓器不全、血液中でキノコが育っていた

  • 3

    アイルランド母子施設で子供9000人死亡、発覚したきっかけは...

  • 4

    七五三にしか見えない日本の成人式を嘆く

  • 5

    トランプのSNSアカウント停止に、アメリカ国内で異論…

  • 6

    バイデン、トランプから「非常に寛大な」手紙受け取る

  • 7

    「再選を阻止せよ」浜田宏一・安倍政権元内閣参与が…

  • 8

    米大統領就任式を前に州兵の戦闘用車両「ハンビー」…

  • 9

    入院できないコロナ自宅療養者が急増 重症化を察知…

  • 10

    議会突入の「戦犯」は誰なのか? トランプと一族、…

  • 1

    「小さな幽霊」不法出稼ぎタイ人、韓国で数百人が死亡 

  • 2

    新型コロナ感染で「軽症で済む人」「重症化する人」分けるカギは?

  • 3

    マジックマッシュルームを静脈注射した男性が多臓器不全、血液中でキノコが育っていた

  • 4

    世界で「嫌われる国」中国が好きな国、嫌いな国は?

  • 5

    ビットコイン暴落、投資家は「全てを失う覚悟を」(…

  • 6

    アイルランド母子施設で子供9000人死亡、発覚したき…

  • 7

    脳に侵入する「殺人アメーバ」が地球温暖化により北…

  • 8

    北極の成層圏突然昇温により寒波襲来のおそれ......2…

  • 9

    無邪気だったアメリカ人はトランプの暴挙を予想でき…

  • 10

    米政権交代で「慰安婦合意」の再来を恐れる韓国

PICTURE POWER

レンズがとらえた地球のひと・すがた・みらい

2021年 最新 証券会社ランキング 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
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
メールマガジン登録
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

絶賛発売中!

STORIES ARCHIVE

  • 2021年1月
  • 2020年12月
  • 2020年11月
  • 2020年10月
  • 2020年9月
  • 2020年8月