L’astrofisico Franco Vazza dell’Università di Bologna e Alberto Feletti – neurochirurgo dell’Università di Verona – hanno messo a confronto due dei sistemi più impegnativi e complessi presenti in natura: la rete cosmica delle galassie e la rete di neuroni nella corteccia cerebrale, trovando caratteristiche sorprendentemente simili.

Non è che il nostro cervello sia come un piccolo universo o che l’universo sia un cervello di dimensioni enormi ma, secondo quanto sostengono gli scienziati, le loro dinamiche interne sono simili.

Infatti nonostante l’enorme differenza di scala dei due sistemi (oltre 27 ordini di grandezza), i risultati della ricerca quantitativa – a metà tra cosmologia e neurochirurgia-segnalano diversi punti in comune: ad  esempio, il cervello umano funziona grazie alla sua ampia rete neuronale che si ritiene contenga circa 69 miliardi di neuroni, d’altra parte l’universo osservabile può contare su una rete cosmica di almeno 100 miliardi di galassie. All’interno di entrambi i sistemi, solo il 30% delle loro masse è composto da galassie e neuroni. All’interno di entrambi i sistemi, galassie e neuroni si dispongono in lunghi filamenti o nodi tra i filamenti. Infine, all’interno di entrambi i sistemi, il 70% della distribuzione di massa o energia è composta da componenti che giocano un ruolo apparentemente passivo: acqua nel cervello e materia oscura nell’Universo.

I due studiosi sono partiti da queste caratteristiche comuni mettendo a confronto da un lato una versione simulata della rete di galassie e dall’altro sezioni di corteccia cerebrale e di cervelletto, ed è emerso che la connettività all’interno delle due reti si sviluppa seguendo principi fisici simili, nonostante la sorprendente ed evidente differenza tra i poteri fisici che regolano le galassie e i neuroni.

Gli studiosi sono partiti dal calcolo dello spettro di potenza per entrambi i sistemi (si tratta di una tecnica standard usata in cosmologia per studiare la distribuzione spaziale delle galassie, come spiega Franco Vazza).

Da questa analisi è emerso che la distribuzione delle fluttuazioni nella rete neuronale nel cervelletto, su scale da 1 micrometro fino a 0,1 millimetri, ha lo stesso andamento della distribuzione di materia nel cosmic web, su scale che però vanno da 5 milioni di anni luce fino a 500 milioni di anni luce.

Gli studiosi, inoltre, hanno calcolato diversi parametri che caratterizzano sia la rete cerebrale che quella cosmica: il numero medio di connessioni per nodo e la tendenza a raggruppare molte connessioni in grossi punti centrali all’interno della rete, anche in questo caso i parametri strutturali hanno mostrato un inaspettato livello di accordo.

I risultati di questo studio (pubblicato su” Frontiers in Physics”) stanno spingendo i ricercatori a pensare che nuove ed efficaci tecniche di analisi in entrambi i campi, cosmologia e neurochirurgia, possano consentire una migliore comprensione delle dinamiche alla base dell’evoluzione temporale di questi due sistemi.

Osservare il macrocosmo per osservare noi stessi, l’ idea affascina da tempo, e oltre a essere oggetto di interessanti studi come quello sopra citato degli scienziati Franco Vazza e Alberto Feletti, viene ripresa – per fornire un altro interessante esempio -dallo studioso Enrico Dellacà , che introduce un parallelismo tra la Nube di Oort e l’inconscio.

La nube di Oort è una nube di comete che si trova a grandissima distanza dal sole , queste comete sono stabili perché la radiazione solare è troppo debole per avere un effetto a quelle distanze. La nube fornirebbe quindi una provvista continua di nuove comete che rimpiazzerebbero quelle distrutte.

La nube, composta da miliardi di comete dormienti, viene paragonata dall’Autore al nostro inconscio, popolato di rimossi emotivi e vissuti irrisolti, pronti ad emergere a seguito di vari eventi della vita, proprio come le comete riaffiorano dalla nube.

Sia l’universo che il nostro cervello rimangono ancora oggi piuttosto misteriosi e il motivo per cui abbiano così tante cose in comune è solo l’ultimo, ennesimo enigma da svelare.

Siamo polvere di stelle.

Per approfondimenti:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphy.2020.525731/full

Le Scienze, Comunicato stampa del 18 novembre 2020

Enrico Dellacà “La Nube di Oort”, dicembre 2015

Voce di Andrea Di Cosola