Samat säännöt fysiikan jotka ohjaavat molekyylejä, koska ne tiivistyvät kaasusta nestemäiseen tai jäädyttää nestemäisestä kiinteään, sovelletaan myös työvoimaosuudessa neuronien ihmisen aivoissa.
Chicagon yliopiston matemaatikko Jack Cowan tarjoaa tätä ja siihen liittyviä oivalluksia fysiikan aivotoiminnan tällä viikolla Bostonissa aikana vuosikokouksessa American Association for Advancement of Science.
"Rakenteet rakennettu hyvin suuri määrä yksiköitä voi teräviä siirtymiä yhdestä tilasta toiseen tilaan, jossa fyysikot soittaa faasitransitioiden", sanoi Cowan, professori matematiikan ja neurologian Chicago. "Strange ja mielenkiintoisia asioita tapahtuu naapurustossa faasimuutos."
Kun nesteet tehdään faasitransitioiden, ne haihtua kaasuksi tai jäätyä jääksi. Kun aivot läpi faasimuutos, se siirtyy sattumanvaraisesti kuvioidut toimintaa. "Aivot levossa tuottaa sattumanvaraisesti toimintaa", Cowan sanoi tai mitä fyysikot kutsuvat "Brownin liike."
Vaikka suurin osa hänen työhön kuuluu johtuvat yhtälöt, Cowan havainnot mesh hyvin laboratoriossa tuotettu tieto on aivokuori ja electroencephalograms. Hänen viimeisimmät tulokset osoittavat, että sama matemaattisia työkaluja physicists käyttää kuvaamaan käyttäytymistä atomia pienemmät hiukkaset ja dynamiikkaa nesteitä ja kiinteitä aineita voidaan nyt soveltaa ymmärtää, miten aivot tuottaa eri rytmejä.
Näitä ovat delta-aallot syntyy unen aikana, alfa aaltoja visuaalisen aivot, ja gamma aallot, löysi viimeisen vuosikymmenen aikana, jotka näyttävät liittyvän informaation käsittelyyn. "Lepotilassa aivotoiminnan näyttää tilastollinen rakenne, joka on ominaista tietynlainen faasimuutos", Cowan sanoi. "Aivot tykkää istua siellä, koska se on paikka, jossa tietojenkäsittely on optimoitu."
Cowan järjestetty istuntoon AAAS matematiikan ja Brain, joka järjestetään 8:30 10 AM EST lauantai 16 helmikuu. Hän myös osallistuu uutiset tiedotustilaisuus aihe viisitoista EST perjantai 15 helmikuu. Liittyminen häntä sekä tapahtumia matemaatikko Nancy Kopell Bostonin yliopistosta ja laskennallisen aivotutkija Tomaso Poggio Massachusetts Institute of Technology.
Tässä vaiheessa hänen tutkimusta, Cowan sanoi, että olisi ennenaikaista ja spekulatiivista hänelle yrittää koskea miten faasitransitioiden aivoissa saattavat koskea neurologiset sairaudet tai valtioiden inhimillisen tietoisuuden. "Se on tulevaisuuden", hän sanoi.
Toinen osa hänen viimeisin tutkimus on läheinen suhde spontaani kuvion muodostumista aivoissa piirien ja kemiallisen reaktion verkoissa. Tässä tutkimuksessa hän osoittaa, miten matematiikka voi auttaa selittämään näköharhoja ja miten visuaalinen aivokuori sai raidat, jotka erottuvat paljaalla silmällä, kun poistetaan ruhojen.