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O que o cérebro e as galáxias têm em comum? Estes cientistas têm uma teoria

Galáxia espiral em imagem capturada pelo telescópio Hubble - ESA/Hubble & Nasa
Galáxia espiral em imagem capturada pelo telescópio Hubble Imagem: ESA/Hubble & Nasa

Marcelle Duarte

Colaboração para Tilt

21/11/2020 04h00

Unindo cosmologia e neurocirurgia, dois cientistas italianos criaram uma teoria intrigante: a do "cérebro de galáxias". Segundo eles, o nosso cérebro é como um universo em miniatura, com estruturas surpreendentemente semelhantes.

Em um artigo publicado na revista Frontiers in Physics, o astrofísico Franco Vazza, da Universidade de Bolonha, e o neurocirurgião Alberto Feletti, da Universidade de Verona, detalham as similaridades entre dois dos mais complexos sistemas da natureza: a teia cósmica de galáxias e a complexa rede neural humana.

Apesar da enorme diferença de escala, de mais de 27 ordens de magnitude, os dois apresentam níveis similares de complexidade e auto-organização, segundo o estudo. O cérebro humano contém cerca de 69 bilhões de neurônios, enquanto o universo observável abriga pelo menos 100 bilhões de galáxias.

Ambos se organizam da mesma maneira, em longos filamentos interconectados por "nós". Além disso, tanto as galáxias quanto os neurônios representam apenas cerca de 30% das massas totais do universo e do cérebro, respectivamente. Os outros 70% são compostos por algo aparentemente passivo: no primeiro caso, energia escura; em nosso organismo, água.

A partir das características compartilhadas entre os dois sistemas, os pesquisadores compararam simulações da rede de galáxias com seções do córtex cerebral e do cerebelo humano.

"Calculamos a densidade espectral dos dois sistemas. Esta técnica é frequentemente empregada em cosmologia, para estudar a distribuição espacial de galáxias", disse Vazza. "Nossa análise mostrou que a distribuição da rede neural do cerebelo segue a mesma progressão da distribuição da matéria na teia cósmica. Mas, é claro, em uma escala maior, que vai de 5 milhões a 500 milhões de anos-luz."

Os dois pesquisadores também calcularam o número médio de conexões em cada nó de ambos os sistemas, e a tendência de agrupamento de várias conexões em nós centrais, mais relevantes dentro das redes.

"Mais uma vez, os parâmetros estruturais revelaram níveis de concordância inesperados", disse Feletti. "Provavelmente, a conectividade dentro das duas redes evolui seguindo princípios físicos semelhantes, apesar da diferença notável e óbvia entre os poderes físicos que regulam galáxias e neurônios."

Com os resultados encorajadores deste estudo piloto, a equipe quer expandir a pesquisa, incluindo novas técnicas de análise de cosmologia e neurocirurgia, para entender melhor como essas estruturas se comportam e evoluíram ao longo do tempo.