Izvor je studija švajcarskog tima iz Blue Brain Projecta, koji vodi Henry Markram (ne nemački, ali švajcarski istraživači sa saradnicima iz Nemačke i Francuske).
Rad je objavljen 2017. godine pod naslovom:
“Cliques of neurons bound into cavities provide a missing link between structure and function”
(R. W. Brown, H. Markram, et al., Frontiers in Computational Neuroscience, 2017)
Šta su zapravo otkrili
Nisu doslovno rekli da mozak “radi u 11 fizičkih dimenzija” kao u teoriji struna, već su koristili matematičku i topološku analizu neuronskih mreža, poznatu kao algebarska topologija.
Evo šta to znači uprošćeno:
- Svaka grupa neurona koja je međusobno povezana čini geometrijsku strukturu: liniju (1D), trougao (2D), tetraedar (3D), pa sve do kompleksnijih oblika u višim dimenzijama.
- Kada su analizirali kako se neuroni povezuju u simuliranom delu neokorteksa (oko 31.000 neurona i 8 miliona sinapsi), otkrili su da te strukture mogu doseći do 11 topoloških dimenzija.
Dakle, “11 dimenzija” se ne odnosi na fizički prostor, nego na stepen složenosti povezanosti između neurona.
To znači da mozak može da formira veoma visoko-dimenzionalne mreže veza — što objašnjava njegovu sposobnost obrade ogromne količine informacija, uprkos “sporoći” pojedinačnih neurona (koji rade frekvencijom od oko 20 Hz do 200 Hz, a ne 20 MHz).
Šta su zaključili
Markramov tim je pokazao da:
- Svaki trenutak moždane aktivnosti stvara i razgrađuje visoko-dimenzionalne geometrijske strukture.
- To može objasniti nastanak svesti, percepcije i integracije informacija.
- Više dimenzije omogućavaju mozgu da “spakuje” ogroman broj odnosa i kombinacija između neurona u vrlo efikasan sistem.
Drugim rečima:
Mozak nije brz, ali je ekstremno paralelan i topološki optimizovan.
Zanimljiv kontrast: 20 Hz vs 11 dimenzija
- Tipičan računar radi na milijarde ciklusa u sekundi, ali obrađuje informacije sekvencijalno.
- Mozak radi mnogo sporije (frekvencije neurona 10–200 Hz), ali obradi trilione sinaptičkih interakcija paralelno.
- Topološka “11-dimenzionalnost” objašnjava kako to postiže — koristeći mreže gde svaka kombinacija neurona nosi višeslojnu informaciju.
Ukratko
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| “11 dimenzija” | Topološki nivo povezanosti, ne fizički prostor |
| Fizička frekvencija neurona | ~20–200 Hz (milioni puta sporije od čipa) |
| Broj neurona | ~86 milijardi |
| Broj sinapsi | ~100 triliona |
| Ključna ideja | Složenost veze kompenzuje brzinu – mozak “radi sporije, ali pametnije” |
Izraz “11 topoloških dimenzija” često se pogrešno tumači kao da se radi o fizičkom prostoru (kao u teoriji struna).
U stvarnosti, to je matematički koncept koji opisuje stepen složenosti povezanosti između elemenata sistema — u ovom slučaju neurona.
Hajde da objasnimo jednostavno, korak po korak
1. Šta je “topološka dimenzija”
U topologiji (grani matematike), “dimenzija” ne znači prostor u kojem možeš da se krećeš, već koliko elemenata moraš da povežeš da bi dobio neku strukturu.
Zamisli to ovako:
| Dimenzija | Struktura | Primer u neuronima |
|---|---|---|
| 0D | tačka | pojedinačni neuron |
| 1D | linija | veza između 2 neurona (sinapsa) |
| 2D | trougao | 3 neurona gde su svi međusobno povezani |
| 3D | tetraedar | 4 neurona gde je svako povezan sa svakim |
| 4D i više | hiperstrukture | 5, 6, 7… neurona koji su svi međusobno povezani |
Dakle, kada u mreži nađeš grupu od n neurona koji su svi međusobno povezani, ta grupa ima (n–1) topološku dimenziju.
To se u matematici zove “simplicijalni kompleks”.
2. Šta su naučnici otkrili u mozgu
Tim iz Blue Brain Projecta je matematički analizirao kako su neuroni međusobno povezani i otkrio sledeće:
- postoje male grupe neurona koji formiraju “trouglove” (2D),
- druge formiraju “piramide” (3D),
- a neke mreže su toliko složene da tvore strukture i do 11D.
To znači da postoji grupa od 12 neurona gde je svaki povezan sa svakim drugim.
U topologiji, to je 11-dimenzionalni simplex (ili “hipertetraedar”).
3. Šta to znači u funkcionalnom smislu
Ta topološka složenost omogućava mozgu da:
- obrađuje informacije u višeslojnim kombinacijama,
- stvara “prostore značenja” u kojima se prepliću različiti obrasci aktivnosti,
- dinamički “aktivira” i “razgrađuje” te strukture dok razmišljaš ili opažaš.
Drugim rečima:
Što je mreža više-dimenzionalna, to može da poveže više informacija istovremeno.
To objašnjava kako mozak:
- uprkos sporim neuronima (20–200 Hz),
- uspeva da stvori brze i kompleksne misaone procese,
- jer radi na višedimenzionalnim obrascima povezanosti, a ne linearnim kao računar.
4. Analogija za razumijevanje
Zamisli orkestar:
- Svaki muzičar = neuron.
- Duet = 1D struktura.
- Trio gde svi slušaju sve = 2D.
- Kvartet gde svako reaguje na svakog = 3D.
- Sad zamisli 12 muzičara koji su svi međusobno usklađeni i reaguju jedni na druge istovremeno — to je 11D topološka struktura.
To znači da mozak može da stvori “akorde informacija” — obrasce gde su istovremeno povezani mnogi neuroni u kompleksne harmonije, ne samo prost niz signala.
5. Nije prostor, već struktura
Važno je da shvatiš:
“11 dimenzija” u ovom kontekstu nije dodatni fizički prostor u mozgu,
već matematički opis složenosti veza između neurona.
Drugim rečima:
Mozak ne “živi” u 11 fizičkih dimenzija — on “misli” u 11 topoloških nivoa povezanosti.