Uno studio condotto da due ricercatori italiani ha riscontrato che il cervello umano e l’universo sono dotati di strutture molto simili. Non si tratta del primo tentativo di paragonare questi due sistemi, ma è la prima volta in cui la loro somiglianza viene studiata in maniera analitica ed approfondita.
La ricerca
Uno, il cervello, si osserva con il microscopio, mentre l’altro, l’universo, con il telescopio. A dividerli ci sono infatti ben 27 ordini di grandezza! Tuttavia, nonostante la differenza di dimensioni e la distanza che li separa, non sono mai stati così vicini. Di recente Franco Vazza, astrofisico dell’Università di Bologna, e Alberto Feletti, neurochirurgo dell’Università di Verona, hanno analizzato le somiglianze esistenti fra la rete di neuroni e la rete di galassie, ottenendo risultati a dir poco sorprendenti. Lo studio è stato pubblicato lo scorso 16 novembre sulla rivista Frontiers in Physics.
Cervello e universo: immagini a confronto
Sarebbe sufficiente osservare questa immagine costruita a computer per notare come le similitudini che uniscono cervello e universo siano evidenti. Entrambi i sistemi hanno le sembianze di una ragnatela composta da fitti filamenti che si intrecciano tra loro. Poi, collegati a questi filamenti, si distinguono delle strutture piuttosto dense che, a primo impatto, ci appaiono come dei grandi nodi. Ma di cosa si tratta in realtà?
Cosa si intende per filamenti e nodi
Per spiegare in forma semplificata la vera natura di tali strutture, si potrebbe affermare così:
- Nel caso della rete cosmica, i filamenti sono strutture allungate formate da gas, materia oscura e singole galassie. Queste collegano tra di loro i grossi nodi che vediamo, i quali non sono altro che enormi ammassi di galassie.
- Nel caso della rete neuronale, i nodi corrispondono alla soma, cioè il corpo centrale dove è situato il nucleo del neurone. Quando invece parliamo di filamenti intendiamo – seppur con funzioni differenti, ma non è questa la sede in cui discuterne – i dendriti e gli assoni.
Cervello e universo: le prime somiglianze
Abbiamo già specificato che galassie e neuroni si organizzano egualmente in filamenti e nodi, e questa è la prima grossa similitudine. Un’altra, altrettanto importante, è di carattere quantitativo. Il cervello contiene circa 86 miliardi di neuroni, un numero simile al centinaio di miliardi di galassie che popolano l’universo osservabile. Il dato davvero straordinario però è che, all’interno di entrambi i sistemi, solo il 30% della loro massa – anzi, massa-energia per essere più precisi – è composto, rispettivamente, da neuroni e galassie. Il restante 70% è costituito da acqua nel cervello e da energia oscura nello spazio. Due elementi che nei sistemi corrispondenti svolgono parimenti un ruolo passivo (almeno per quanto ne sappiamo al momento).
I ricercatori hanno trovato anche delle somiglianze relative al numero medio delle connessioni, cioè del numero medio di filamenti che tengono uniti tra loro i nodi. Inoltre, in entrambi i sistemi le connessioni dei nodi collocati al centro della rete sono di quantità maggiore rispetto a quelle dei nodi periferici. È quindi possibile affermare che, sia nel cervello umano sia nell’universo, la connettività delle reti si è evoluta secondo princìpi fisici tra loro molto simili.
La svolta: lo spettro di potenza
La scoperta più significativa però è stata quella relativa al cosiddetto spettro di potenza. Si tratta di un concetto molto complesso per chi non mastica un po’ di fisica; quindi, per cercare di comprenderlo, ci affidiamo alle parole del sopraccitato Franco Vazza. “Si tratta – spiega l’astrofisico – di un modo per capire come si distribuiscono nello spazio le fluttuazioni di massa ed energia.” Lo spettro di potenza viene utilizzato, per esempio, per analizzare l’eco del Big Bang (la radiazione residua prodotta alla nascita dell’universo), ma può risultare utile per studiare anche le fluttuazioni elettriche presenti nella rete neuronale. Dunque, una volta applicate le analisi dello spettro di potenza alle immagini digitali del cosmo e del cervello (opportunamente ridotte in scala), esse hanno mostrato che le tracce delle rispettive fluttuazioni si sovrappongono in maniera quasi perfetta.
Per dirla in maniera più comprensibile: è stato scoperto che la distribuzione dei neuroni all’interno del sistema nervoso ha delle evidenti somiglianze con la distribuzione delle galassie nell’universo osservabile. Questo suggerisce che, in entrambi i sistemi, materia ed energia non sono distribuite in modo casuale, ma seguono delle logiche simili. Logiche che per qualche strano motivo uniscono il cervello umano e il cosmo in maniera indissolubile .
Uno sguardo al futuro
Dallo studio emerge che le complesse reti del cervello e dell’universo presentano addirittura più somiglianze di quelle condivise da una rete cosmica e una singola galassia, o da una rete neuronale e l’interno di un singolo neurone.
I risultati ottenuti sono molto incoraggianti e i ricercatori stanno già lavorando allo step successivo, cioè ideare nuove ed efficaci tecniche di analisi in campo sia cosmologico sia neurochirurgico. La produttiva collaborazione tra queste due scienze potrebbe consentire una migliore comprensione delle dinamiche che regolano l’evoluzione dei due sistemi in questione. E chissà, magari si potrebbe anche scoprire il motivo per cui si è creata questa profonda somiglianza.
Appello ai sognatori
Davanti a tali considerazioni (e a un titolo chiaramente clickbait) , è plausibile che ora nella vostra mente si stia insinuando un’idea bizzarra: il cervello è paragonabile a un microscopico universo, oppure lo stesso universo non è altro che un cervello dalle dimensioni enormi. Gli scienziati, come è ovvio che sia, non si sbilanciano e sostengono semplicemente la similarità delle dinamiche interne dei due. Le interpretazioni trascendentali sono affascinanti, è vero, ma in campo scientifico simili fantasticherie non sono ammesse. Lo scienziato non è un sognatore, lo scienziato ragiona facendo molta attenzione alla veridicità delle proprie considerazioni.
Tuttavia il compito di vagare con l’immaginazione deve pur spettare a qualcuno, no? Senza fantasia e un pizzico di follia noi uomini non saremmo sicuramente diventati quello che siamo oggi. Non possiamo essere tutti meticolosi ragionatori come chi fa della scienza il proprio lavoro! Sulla base delle (poche) informazioni che il simpatico articolista vi ha gentilmente elargito, siate liberi di costruirvi un’idea libera da qualsiasi tipo limitazione. Se poi un giorno la scienza si avvicinerà ulteriormente all’unica e insindacabile verità, allora potrete abbandonare senza rimpianto le vostre più utopistiche illusioni mentali. Ma fino a quando universo e cervello continueranno a nascondere all’uomo i loro insondabili ed affascinanti segreti, sognare è lecito.
- Leggi anche: C’è acqua sulla Luna: perché è importante