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Perché il cervello umano somiglia all'Universo?

Gli ordini di grandezza dell'Universo e quelli del cervello sono enormemente diversi ma le connessioni si evolvono con principi fisici molto simili.

Il paragone cervello e Universo può sembrare azzardato dato che la rete delle galassie e quella delle cellule neuronali nel cervello umano hanno una differenza di scala superiore a 27 ordini di grandezza. Eppure, una recente ricerca italiana condotta dall'astrofisico dell'Università di Bologna Franco Vazza e il neurochirurgo dell'Università di Verona Alberto Feletti, pubblicata su Frontiers of Physics, ha mostrato che le due reti sono più simili di quanto si pensi.

I due studiosi italiani hanno messo a confronto la rete cosmica delle galassie con la rete dei neuroni della corteccia cerebrale, concludendo che processi fisici completamente diversi possono formare strutture con livelli di complessità e di auto-organizzazione incredibilmente simili.

L'acqua nel cervello e l'energia oscura. Il cervello umano funziona grazie a una rete di 69 miliardi di neuroni. L'universo osservabile conta su una rete cosmica di 100 miliardi di galassie. Al netto di questa differenza numerica, la distribuzione della materia segue princìpi fisici simili: in entrambi i sistemi, solo il 30% delle masse è composto da galassie e neuroni. E in ambo 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 fatta da componenti che giocano un ruolo apparentemente passivo: l'acqua nel cervello e l'energia oscura nell'universo osservabile. «Probabilmente», dice Franco Vazza, astrofisico all'Università di Bologna e coautore della ricerca, «la connettività all'interno delle due reti si evolve seguendo principi fisici simili».

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20 febbraio 2021 Vito Tartamella
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