Chip de Computador , Minhoca , Cerébro são semelhiantes.

Uma equipe internacional de cientistas descobriu semelhanças entre o cérebro humano, o sistema nervoso de uma minhoca, e um chip de computador. O achado é relatado na revista PLoS Computational Biology.

"Cérebros são frequentemente comparados a computadores, mas além do fato trivial de que tanto a informação através de um processo complexo padrão de conexões em um espaço físico, tem sido claro se este é mais do que apenas uma metáfora", disse Danielle Bassett, primeiro autor e um associado de pesquisa de pós-doutorado no Departamento de Física da UC Santa Barbara.

A equipe de cientistas de os E.U., Reino Unido, Alemanha e descobriu novos quantitativos princípios organizacionais que sustentam as organizações da rede do cérebro humano, circuitos de computador de alto desempenho, eo sistema nervoso do worm, conhecido como nemátodo C. elegans. Usando dados que é em grande parte do domínio público, incluindo os dados de ressonância magnética do cérebro humano, um mapa do sistema nervoso do nematóide, e um chip de computador padrão, que examinou como os elementos de cada sistema são interligados em rede.

Eles descobriram que os três compartilhada duas propriedades básicas. Primeiro, o cérebro humano, o sistema nervoso do nematóide, eo chip de computador todos têm uma arquitetura russa de boneco, com os mesmos padrões de repetição repetidamente em diferentes escalas.

Segundo, os três mostraram o que é conhecido como escala de aluguer, uma regra usada para descrever a relação entre o número de elementos em uma determinada área eo número de ligações entre eles.

Worm cérebros podem parecer ter pouco em comum com os cérebros humanos e muito menos em comum com circuitos de computador, explicou Bassett. Na verdade, cada um desses sistemas contém um padrão de conexões que são solidamente trancada em um espaço físico, semelhante à forma como as faixas em um sistema de transporte ferroviário estão bloqueados solidamente no chão, formando caminhos de tráfego que fixaram as coordenadas GPS. Um chip de computador começa como um padrão de conectividade resumo, que pode desempenhar uma função específica. Duas fases que envolve o mapeamento padrão de conectividade para a superfície bidimensional do chip. Esse mapeamento é um passo fundamental e deve ser feito com cuidado, a fim de minimizar o comprimento total dos fios - um poderoso preditor do custo de fabricação de um chip -, mantendo a conectividade resumo ou função.
"Cérebros são igualmente caracterizadas por uma conectividade preciso que permite que o organismo a funcionar, mas são limitados pelos custos metabólicas associadas com o desenvolvimento e manutenção de longos fios", ou neurônios, "disse Bassett. Ela explicou que, dadas as restrições semelhantes nos cérebros e chips, parece que tanto a evolução ea inovação tecnológica têm desenvolvido as mesmas soluções para mapeamento de padrões ideais.

Ela explicou que esse resultado pode ainda escalar explicar um axônios bem conhecida, mas pouco compreendida relação entre os elementos de processamento (corpos celulares neuronais, ou substância cinzenta) e fiação (ou assunto branco) no cérebro de uma ampla gama de tamanhos diferentes mamíferos - a partir do mouse para a gambá leão marinho - sugerindo ainda que os princípios de design do sistema nervoso são altamente conservada entre espécies.

Este trabalho sugere que o mercado impulsionado invenção humana e da seleção natural negociaram trade-offs entre custo e complexidade na concepção de ambos os tipos de rede de processamento de informação: os cérebros e os circuitos do computador.

Bassett trabalhou com Edward Bullmore, professor de psiquiatria na Universidade de Cambridge. Ele explicou: "Essas semelhanças podem ser explicadas, provavelmente, porque eles representam a forma mais eficiente de cabeamento de uma complexa rede em um espaço confinado física - que um cérebro humano em três dimensões ou um chip de computador em duas dimensões."