Ảnh: Bret Kavanaugh/Bapt
Các nhà khoa học tại Đại học Northwestern (Illinois, Mỹ) đã phát hiện ra rằng đặc điểm cấu trúc của não đang ở gần điểm tới hạn, tương tự như sự chuyển pha trong vật lý. Việc phát hiện ra rằng được kể trên tạp chí Vật lý Truyền thông, không chỉ quan tâm đến bộ não con người mà còn liên quan đến bộ não của chuột và ruồi giấm, cho thấy tính phổ biến của hiện tượng này.
Các nhà nghiên cứu cho biết, ở cấp độ tế bào, não thể hiện các đặc điểm của một hệ thống thay đổi từ pha này sang pha khác, giống như băng biến thành nước. Tuy nhiên, các nhà khoa học không có cách nào biết được những pha này là gì, vì nếu hệ thống nằm ở hai phía của điểm tới hạn thì nó sẽ không còn là bộ não nữa.
Dữ liệu có sẵn công khai từ việc tái tạo 3D của não người, ruồi giấm và chuột ở độ phân giải nano đã được phân tích. Các mẫu được phát hiện có dấu hiệu của các đặc tính vật lý liên quan đến mức tới hạn. Một trong những tính chất này là cấu trúc fractal của tế bào thần kinh. Fractal trở nên giống nhau khi được phóng to, nghĩa là các phần nhỏ hơn sẽ giống với toàn bộ mẫu. Kích thước của các đoạn tế bào thần kinh quan sát được cũng khác nhau.
Sự tương đồng về bản thân, mối tương quan lâu dài và sự phân bổ kích thước rộng cho thấy cấu trúc não ở trạng thái cân bằng tinh tế giữa hai giai đoạn – không quá tổ chức và không quá ngẫu nhiên. Tất cả các mẫu não được nghiên cứu đều có cùng các chỉ số quan trọng đối với các sinh vật khác nhau, điều này có thể cho thấy sự tồn tại của một nguyên tắc phổ quát.
Các chỉ số quan trọng không độc lập, nghĩa là tất cả các chỉ số khác đều có thể bắt nguồn từ một. Điều này cho phép phát triển các mô hình vật lý đơn giản để nắm bắt các mô hình thống kê về chức năng não, sau đó có thể được sử dụng để tạo ra mạng lưới thần kinh nhân tạo.
