Фракталы и работа мозга

Как связаны фрактальность и работа мозга?

Создателем фрактальной геометрии является французский учёный-математик Бенуа Мандельброт. Фракталом он назвал структуру, состоящую из частей подобных целому.

Фрактальная структура образуется путём бесконечного повторения исходной формы в уменьшающемся либо в увеличивающемся масштабе по определённому алгоритму.

Таким образом, фрактал характеризуется самоподобием, единообразием в широком диапозоне масштабов.

Примером фрактальной структуры в природе служат береговые линии, реки с их притоками, молнии, раскаты грома, поверхность гор, облаков, распределение галактик, солнечная активность и др.

Но сейчас мы остановимся на рассмотрении мозга человека, в котором сети нейронов характеризуются проявлениями фрактальной организации как в пространстве, так и во времени. Учёные предполагают, что фрактальная структура нейрона связана с наличием элементов хаоса в нервной системе. На электроэнцефалограммах человека обнаруживается хаотическая фрактальная динамика в функционировании нейронов и их сетей. Причём именно такая хаотическая динамика является нормой, тогда как чересчур упорядоченный режим свидетельствует о патологии работы мозга.

У нейронов есть способность к самоорганизации. Нервные клетки имеют высокую степень формирования разнообразных пространственно-временных паттернов. Всё это позволяет нам адаптироваться к изменчивой и непредсказуемой среде обитания. Но ещё, фрактальность является свойством одного физического явления известного как критичность, о которой поговорим далее.

10 июня 2024 года учёные Северо-западного университета (штат Иллинойс, США) опубликовали результаты исследований работы мозга человека, мыши и мухи-дрозофилы.

Они предположили, что на микроскопическом уровне клеточная структура мозга подчиняется законам критичности. Критичность - это особое состояние системы, находящейся на грани хаоса и порядка.

Учёные указывают, что на клеточном уровне мозг как раз демонстрирует характеристики системы, которая переходит из одной фазы в другую, подобно тому как лёд превращается в воду.

Фазовый переход имеет критическую точку, вблизи которой система преобретает удивительные свойства:

1) фрактальность (см. выше);
2) долгосрочные корреляции: отдалённые части системы начинают "чувствовать" друг друга.

Именно эти свойства и обнаружили учёные, анализируя карты мозга не только человека, но и мыши, а также плодовых мух, что может свидетельствовать о существовании универсального принципа. Однако, что представляют собой данные фазы перехода мозга остаётся пока загадкой.

Познакомиться с научной статьёй можно, пройдя по ссылке https://www.nature.com/articles/s42005-024-01665-y


Рецензии
Немного поверхностно. Фрактальность означает принцип подробности, не всегда это может быть связь с самоподобием, но как правило это дополнительное свойство имеют ввиду, когда говорят о фракталах, также как и свойство голографичности, то есть целостности свойств, наличие подобных свойств как у частей, так и у целого.

Фрактальность мозга проявляется на множестве уровней его организации, так нейроны образуют подобия нейронных лесов, которые создают феномен дискретной вычислительной электросети, позволяющей согласовывать сигналы от органов чувств и от разума, таким образом, что возникает феномен кристаллизации сообразительности, потому как форма фрактала вычислительной сети мозга может меняться за счёт феномена нейропластичности под действием сигналов из реальности и разума (микровёрса, в котором происходит восприятие образов макровёрса).

Чем хороша фрактализация мозга? Она даёт возможность дискретно воспринимать различные области жизни, и анализировать данные, делать подробные вычисления над ними причём делать это не последовательно, а параллельно, что определяется параллелизмом самого устройства мозгового фрактала.

Можно представить, что входные данные сети из внешней Вселенной (макровёрса) поступают на нейрональные корни (дендриты) и таким образом проходят некоторую обработку до того, как сигнал достигает внутренней Вселенной (микровёрса), но как это происходит учёные до сих пор не имеют представления, как и в прочем не все учёные понимают, что микровёрс вообще существует в реальности.

Микровёрс близко вашему понятию светового конуса, но только с тем отличием, что это не гипотетический объект, а это реальный объект, физически реальный и находящийся внутри места схождения энегетических магистралей, по котором информация из нервной системы поступает в виде биофотонов, создающих затем внутри микровёрса голографический феномен восприятия жизни, ту голограмму восприятия, которую мы видим, чувствуем, которую ощущаем, вне зависимости бодрствуем ли мы или находимся в состоянии транса или сновидения.

Фрактальность мозга в какой-то степени поддерживает многомерность нашего восприятия мира, потому как мозг таким образом может обрабатывать множество измерений, множество различных каналов информации разной модальности и частотных характеристик. В разуме же фрактальность мозга отражается как многомерность воспринимаемых нами данных, это же свойство позволяет разуму фокусировать внимание на определённых потоках данных и выбирать некоторые данные для сознательной обработки, в зависимости от нашего желания.

Вообще хорошо в связи с этим свойством вспомнить волновую функцию Шредингера обозначаемую греческой буквой Пси, которая определяет поведение системы на квантовом уровне. В некоторой степени редукция этой функции происходит под действием множественного выбора, который накапливается в процессе жизни человека как память выборов, связанная с феноменом нравственности, и возможно сама нравственность как качество памяти выборов сохраняется при переходе человека из вещества в поле, когда заканчивается его вещественное существование в виде тела, и он становится душой и разумом.

Самое интересно может быть для вас связь фрактальности мозга и эволюции. Теоретически возможно построение более сложных систем сознания при эволюции формы мозга человека, так мозг без извилин будет более примитивен (это случай малой фрактализации мозга), а мозг с большим количеством извилин будет сложным, и поведение, и мысли, порождаемые взаимодействием с такой системой будет сложнее и это может быть более эволюционно, но до определённой степени.

На самом деле генетический аппарат клетки и естественный отбор, а также отбор среды (теперь техногенной по преимуществу) ведёт к оптимизации степени фрактальности мозга, поэтому во многом сейчас это автоматический процесс, но со временем, по мере того как люди будут вмешиваться в своё строение генетически, появятся новые версии фрактализации, учитывающие новые параметры функционирования мозга, быть может большую сложность ассоциирования и быть может большее количество информационных каналов, что позволит улучшить качество воспринимаемой разумом картины реальности - во всяком случае это наиболее перспективная идея - сделать картину восприятия более детализированной и точной за счёт улучшения качеств мозга, сделать мышление более качественным.

Егор Фёдоров Петренко   18.10.2025 11:06     Заявить о нарушении
Обязательно посмотрите информацию по L-системам (L-systems). Это позволит вам улучшит понимание математики фракталов, а так же того как по правилам, подобным генетическому коду, могут создаваться сложные системы, подобные биологическим телам - биофракталам.

Возможно, что рекурсивные алгоритмы, алгоритмическая теория и фрактальная геометрия, вместе с квантовой физикой и информатикой ра-зума могут значительно улучшить наше понимание жизни.

Ген-этика это ключ к будущему развитию человечества.

Егор Фёдоров Петренко   18.10.2025 11:10   Заявить о нарушении