Científicos de Suiza, junto con expertos de IBM, han logrado descubrir estructuras en el cerebro humano que existen no solo en cuatro o cinco dimensiones, sino incluso en once dimensiones. Usando tales estructuras multidimensionales, nuestro cerebro procesa la información entrante.

Los expertos de la Universidad Tecnológica de Suiza en Lausana y sus colegas de IBM han estado modelando el cerebro humano durante más de una década. En 2015, lograron crear un modelo de una pequeña pieza de un sistema cerebral sensible, cuyo volumen no supera los 0,3 mm.³. Estas unidades funcionales se denominan columnas de neocorteza, y en ellas las sinapsis entre neuronas son mucho más fuertes que con neuronas fuera de esta región. Para crear el modelo, los investigadores tuvieron que investigar y describir ocho millones de conexiones entre las células nerviosas y registrar la actividad de 14 neuronas.

Para describir la forma de una sola columna, los investigadores utilizaron resultados obtenidos hace varios años y esquemas recién descubiertos. Y se les ocurrió algo más cercano a la ciencia ficción; Los investigadores han podido descubrir estructuras en el cerebro que existen en la 4ª o 5ª dimensión, algunas ya en la 11ª.

Es bastante obvio que el ojo humano no puede ver estas estructuras. Se han descubierto utilizando topología algebraica, una rama de las matemáticas cuyas ecuaciones permiten describir objetos en el espacio que existen en múltiples dimensiones.

El artículo publicado habla de la formación de estructuras multidimensionales en aquellos casos en los que las neuronas se interconectan entre sí, de forma específica. La forma de su agrupación está determinada por la disposición de las neuronas. Cuantas más células nerviosas haya en la estructura, más compleja será su forma.

Según el neurólogo líder del proyecto Blue Brain, Henry Markram, hay decenas de millones de tales objetos multidimensionales en una pequeña parte del cerebro. El descubrimiento de estas formaciones multidimensionales explica por qué ha sido tan difícil examinar el cerebro y crear un modelo hasta ahora.

Los investigadores utilizaron herramientas matemáticas que no estaban adaptadas a estructuras multidimensionales. Gracias a Ran Levi de la Universidad de Aberdeen en Escocia y Kathryn Hess de Lausana, dos expertos en topología, ahora tienen la oportunidad de describir estructuras neuronales multidimensionales.

Al recibir el estímulo, el cerebro comienza a construir una estructura compuesta por cubos, varillas y parches y unidades multidimensionales más complejas. Se deshacen al mismo ritmo con el que se construyen, y todos estos procesos proceden de acuerdo con un orden estricto.

Hoy en día, los científicos se enfrentan a la cuestión de si estructuras neuronales similares están relacionadas con el almacenamiento de información en nuestra memoria y si su complejidad depende de la complejidad de las tareas que tenemos por delante.