在一个纸张发表在本周的杂志上物理前沿来自意大利的两位研究人员调查了人类大脑神经元网络和宇宙星系网络之间的相似之处。
顶端：神经元和神经胶质细胞。底部：宇宙的千年模拟。图像学分：宾夕法尼亚大学医学院脑损伤和修复中心等．
人脑是一个复杂的时间和空间的多尺度结构，其中细胞、分子和神经元现象并存。它可以被建模为一个层次网络，其中神经元聚集成电路、列和不同的相互连接的功能区域。
神经元网络的结构允许不同区域之间的连接，所有这些区域都致力于在其神经元上处理特定的时空活动，形成认知的物理和生物基础。
根据几十年来收集的大量望远镜数据，宇宙似乎被称为Lambda冷暗物质模型的物理模型很好地描述，该模型解释了普通物质和暗物质的引力、广义相对论描述的膨胀时空以及反引力能与空空间相关的能量，称为暗能量。
这种模型目前给出了宇宙结构是如何从膨胀的背景中出现并形成宇宙网的最佳图景。
宇宙网最重要的组成部分是以自引力暗物质为主的晕，普通物质在晕中坍缩形成星系。
物质密度波动的初始分布在引力的作用下被放大，并发展成更大的星系群或星系团、细丝、物质片和空洞，形成了空间各个方向的大规模网络。
尽管上述两个系统中相关的物理相互作用是完全不同的，但通过显微镜和望远镜技术的观察，他们已经捕捉到一个诱人的相似的形态，以至于人们经常注意到，宇宙网和神经元网看起来很像。
“我们计算了两个系统的光谱密度，”合著者、博洛尼亚大学(University of Bologna)天体物理学家弗朗哥·瓦扎(Franco Vazza)博士说。
“这是宇宙学中研究星系空间分布时常使用的一种技术。”
“我们的分析表明，小脑神经元网络内波动的分布在1微米到0.1毫米的范围内，与宇宙网中物质分布的过程相同，但当然，在更大的范围内，从500万光年到5亿光年。”
Vazza博士和他的同事，维罗纳大学神经外科医生Alberto Feletti，也计算了表征神经网络和宇宙网络的一些参数：每个节点的平均连接数和在网络内的相关中心节点中聚类几个连接的趋势。
“结构参数再次确定了意料之外的协议水平，”费莱蒂博士说。
“也许，尽管调节星系和神经元的物理能力之间存在着显著的差异，但这两个网络内部的连通性是按照相似的物理原理演化的。”
“这两个复杂的网络比宇宙网和星系、神经元网络和神经元体内的网络更为相似。”
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F. Vazza & A. Feletti。神经网络与宇宙网络的定量比较。前面。理论物理， 2020年11月16日在线发布;doi: 10.3389 / fphy.2020.525731
