Vés enrere

Les idees fonamentals de Leonardo da Vinci són rellevants per a la neurociència moderna

Les idees fonamentals de Leonardo da Vinci són rellevants per a la neurociència moderna

Mig mil·lenni després de Leonardo, la recerca contínua d'ordre en els processos dinàmics és una pedra angular de la biologia moderna, indiquen els autors d'un assaig publicat a Current Biology del qual Gustavo Deco, director del Centre Cervell i Cognició, és el seu primer autor.

16.06.2021

Imatge inicial

Trobar ordre en el desordre és un segell distintiu de la ciència i l'art. A l'època de Leonardo da Vinci (1452-1519), el cisma entre ciència i art encara no s'havia establert. De fet, Leonardo va utilitzar lliurement mètodes científics en el seu art i viceversa; per exemple, quan va emprar les seves observacions d'aigua turbulenta i arremolinada per guiar la seva imaginació artística.

Mig mil·lenni després de Leonardo, una pedra angular de la biologia moderna és la recerca contínua d'ordre en els processos dinàmics, indiquen els autors d'un recent assaig publicat a Current Biology. Un treball de Gustavo Deco, director del Centre Cervell i Cognició (CBC) i professor d'investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, juntament amb Martin Kemp (Universitat d'Oxford, Regne Unit) i Morten L. Kringelbach (Universitat d'Oxford, i Universitat d'Aarhus, Dinamarca).

"La turbulència és un principi rector subjacent al processament necessari de la informació, la qual cosa dóna suport a la recerca de Leonardo de l'ordre en el desordre"

L'estudi científic de la turbulència és un dels grans triomfs (i problemes) de la física moderna. Werner Heisenberg (1901-1976) va descobrir les regles estadístiques fonamentals de la turbulència el 1946 i el matemàtic rus Andrey Kolmogorov (1903-1987) se li va anticipar amb la seva revolucionària teoria fenomenològica de la turbulència.

"En neurociència, la investigació s'ha centrat en comprendre la complexa dinàmica del cervell de l'espai-temps", indica Deco. "Recentment, s'ha demostrat que la turbulència és un principi rector subjacent al processament necessari de la informació, la qual cosa dóna suport a la recerca de Leonardo de l’ordre en el desordre. Aquí, vam argumentar que les idees fonamentals de Leonardo tenen una rellevància constant per a la neurociència moderna", afegeix.

El pensament creatiu es caracteritza per operar de manera turbulenta

El compromís de Leonardo amb l'estudi de les turbulències de l’aigua va anar més enllà dels fenòmens físics observables. Es va estendre als seus processos de pensament. Les maneres de pensament i representació no lineals i entrellaçats de Leonardo van assumir "allò que podem descriure com a una manera d'operació turbulent. Aquesta manera és una de les característiques generals del pensament creatiu", indiquen els autors.

L'activitat cerebral exhibeix turbulència

"Recentment, vam poder fer servir les eines desenvolupades en la física de les turbulències per descriure com l'activitat de tot el cervell exhibeix turbulència", assenyala Deco. I afegeix que això no és sorprenent atès que, per sobreviure en un món complex, el cervell ha de barrejar una gran quantitat d'informació en l'espai i el temps. "Això és exactament per al que serveixen les turbulències. També proporciona un principi general d'ordre en les dinàmiques cerebrals complexes i aparentment desordenades".

Com va intuir Leonardo, la turbulència es caracteritza per la rica variabilitat de vòrtex de diferents mides que ara es poden caracteritzar com a cúmuls locals sincronitzats. Seguint a Leonardo, les turbulències en la ciència moderna no només són un generador fèrtil per barrejar coses i descobrir l'ordre en el desordre, sinó que també podrien ser clau per a comprendre els principis generals del processament i la transferència d'informació en el cervell.

"La turbulència en el cervell es troba en les fluctuacions de la sincronització local de l'activitat neuronal, més que en les fluctuacions cinètiques de les molècules en els fluids. Els sistemes físics són diferents, però l'ordre subjacent obeeix a principis similars, és a dir, que les seves fluctuacions aparentment caòtiques apareixen ordenades jeràrquicament, donant lloc a turbulències", expliquen els autors.

Treball de referència:

Gustavo Deco, Martin Kemp, Morten L. Kringelbach (2021), “Leonardo da Vinci and the search for order in neuroscience”, Current Biology, 7 de juny, vol. 31, núm. 11, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.03.098

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit