(na ilustração, um C. elegans)Chips, worms and gray matter: More similar than you think
April 22, 2010
PhysOrg. Cientistas descobriram 'notáveis similaridades' entre cérebros humanos, o sistema nervoso da lesma nematódea Caenorhabditis elegans e os chips de computador.
A equipe de neurocientistas e especialistas em computação do Reino Unido, dos Estados Unidos e da Alemanha comparou a maneira como esses sitemas são organizados e descobriu que os mesmos princípios de rede são básicos nos três.
Utilizando dados já de domínio público, em sua maior parte, incluido dados de imagem por ressonância magnética de cérebros humanos, um mapa do sistema nervoso dos nematódeos e um chip padrão de computador, os cientistas examinaram como os elementos de cada sistema formam uma rede.
Descobriram que todos os três compartilham duas propriedades básicas. Em primeiro lugar, o cérebro humano, o sistema nervoso do nematódeo e o chip de computador têm todos eles uma arquitetura semelhante à de bonecas russas, com o mesmo padrão repetindo-se continuamente em diferentes escalas. Em segundo lugar, todos os três apresentam o que é conhecido como escala rentiana - uma regra usada para descrever a relação entre o número de elementos de uma dada área e o número de elos entre eles.
De acordo com Edwrad Bullmore, Professor de Psiquiatria da University of Cambridge e um dos autores do estudo, "Estas notáveis similaridades provavelmente podem ser explicadas porque representam a maneira mais eficiente de integrar uma rede complexa em um espaço físico confinado - seja um cérebro humano tridimensional ou um chip de computador bidimensional".;
"Os humanos, as lesmas e os chips de computador provavelmente compartilham essas propriedades porque todos os três evoluiram sob as mesmas pressões seletivas - seja a seleção natural, no caso dos humanos e dos nematódeos, sejam as pressões da seleção comercial no caso do chip de computador".
Ao mesmo tempo em que aprofunda nossa compreensão de como o cérebro humano evoluiu, o experimento mostra que podemos aprender importantes lições sobre nossa própria evolução através do estudo da maneira como a tecnologia se desenvolveu, e observando organismos muito simples como os nematódeos.
"Isto desafia a crença bem difundida de que o cérebro humano é especial. Na verdade, ele tem muito em comum com organismos simples como a lesma e com outras espécies animais", disse o Prof. Bullmore.
"Efficient physical embedding of topologically complex information processing networks in brains and computer circuits" by Danielle S. Bassett, Daniel L. Green, Andreas Meyer-Lindenberg, Daniel R.Weinberger, Simon W. Moore and Edward T. Bullmore, PLoS Computational Biology on 22 April 2010.
Provided by University of Cambridge
April 22, 2010
PhysOrg. Cientistas descobriram 'notáveis similaridades' entre cérebros humanos, o sistema nervoso da lesma nematódea Caenorhabditis elegans e os chips de computador.
A equipe de neurocientistas e especialistas em computação do Reino Unido, dos Estados Unidos e da Alemanha comparou a maneira como esses sitemas são organizados e descobriu que os mesmos princípios de rede são básicos nos três.
Utilizando dados já de domínio público, em sua maior parte, incluido dados de imagem por ressonância magnética de cérebros humanos, um mapa do sistema nervoso dos nematódeos e um chip padrão de computador, os cientistas examinaram como os elementos de cada sistema formam uma rede.
Descobriram que todos os três compartilham duas propriedades básicas. Em primeiro lugar, o cérebro humano, o sistema nervoso do nematódeo e o chip de computador têm todos eles uma arquitetura semelhante à de bonecas russas, com o mesmo padrão repetindo-se continuamente em diferentes escalas. Em segundo lugar, todos os três apresentam o que é conhecido como escala rentiana - uma regra usada para descrever a relação entre o número de elementos de uma dada área e o número de elos entre eles.
De acordo com Edwrad Bullmore, Professor de Psiquiatria da University of Cambridge e um dos autores do estudo, "Estas notáveis similaridades provavelmente podem ser explicadas porque representam a maneira mais eficiente de integrar uma rede complexa em um espaço físico confinado - seja um cérebro humano tridimensional ou um chip de computador bidimensional".;
"Os humanos, as lesmas e os chips de computador provavelmente compartilham essas propriedades porque todos os três evoluiram sob as mesmas pressões seletivas - seja a seleção natural, no caso dos humanos e dos nematódeos, sejam as pressões da seleção comercial no caso do chip de computador".
Ao mesmo tempo em que aprofunda nossa compreensão de como o cérebro humano evoluiu, o experimento mostra que podemos aprender importantes lições sobre nossa própria evolução através do estudo da maneira como a tecnologia se desenvolveu, e observando organismos muito simples como os nematódeos.
"Isto desafia a crença bem difundida de que o cérebro humano é especial. Na verdade, ele tem muito em comum com organismos simples como a lesma e com outras espécies animais", disse o Prof. Bullmore.
"Efficient physical embedding of topologically complex information processing networks in brains and computer circuits" by Danielle S. Bassett, Daniel L. Green, Andreas Meyer-Lindenberg, Daniel R.Weinberger, Simon W. Moore and Edward T. Bullmore, PLoS Computational Biology on 22 April 2010.
Provided by University of Cambridge
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Leia também:
Cognitive fitness of cost-efficient brain functional networks
Danielle S. Bassett, Edward T. Bullmore, Andreas Meyer-Lindenberg, José A. Apud, Daniel R. Weinberger and Richard Coppola
PNAS July 14, 2009 vol. 106 no. 28 11747-11752
Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems
Edward Bullmore & Olaf Sporns
Nture Reviews Neuroscience March 2009
Age-related changes in modular organization of human brain functional networks
David Meunier, Sophie Achard, Alexa Morcom, Ed Bullmore
NeuroImage 44 (2009) 715–723
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NeuroImage 44 (2009) 715–723
