脳内に広がる宇宙空間 -脳と宇宙のアナロジーー

The Quantitative Comparison Between the Neuronal Network and the Cosmic Web

We investigate the similarities between two of the most challenging and complex systems in Nature: the network of neuronal cells in the human brain, and the cosmic network of galaxies. We explore the structural, morphological, network properties and the memory capacity of these two fascinating systems, with a quantitative approach. In order to have an homogeneous analysis of both systems, our procedure does not consider the true neural connectivity but an approximation of it, based on simple proximity. The tantalizing degree of similarity that our analysis exposes seems to suggest that the self-organization of both complex systems is likely being shaped by similar principles of network dynamics, despite the radically different scales and processes at play.

The Quantitative Comparison Between the Neuronal Network and the Cosmic Web

　8月に発表されたマウスの脳内構造と宇宙構造のシミュレーション結果の類似性に関する発表を受けて宇宙学と神経外科学の観点から定量分析を行い、銀河がつながる水素ガスの大規模構造の宇宙網とヒトの脳の神経回路網（ニューラルネットワーク）を比較した結果が11/16に公開されています。規模に27桁以上もの違いがあり、その構造がもたらされた物理的プロセスも本質的に異なっているものの、両者の構造には、同様の複雑性と自己組織化が 見られているとのことです。まさに脳内のつながりは宇宙のようにスカスカであるのですがクモの糸のようにつながっている組織化構造のネットワーク力学は同じということが言えそう。　インターネットのつながりというのも類似性がみられるとの指摘もあり、情報同士がつながりを作る構造というのは一定の最適化構造に収斂するということなのかもしれません。　点と点がつながっていてより情報が行き来する点＝Hubとつながるネットワークが強く太くなっていくと考えれば不思議ではないのかもしれませんが…　何かを上達したり記憶したりというのも同じような流れで出来ると考えるといろいろ同じような構造を見たくなるのは人間の性なのかもしれません。