Мозг и город. Что общего?

Мозг и город. Что общего?

Города организованы так же, как мозг, а эволюция городов отражает развитие мозга человека и животных, согласно новому исследованию Ренселлеровского политехнического института (Rensselaer Polytechnic Institute).

Как и этот сложный орган млекопитающих, нуждающийся в разветвлённой надёжной нейронной сети для осуществления комплексного умственного процесса, крупные города не могут обойтись без сложных транспортных магистралей, способствующих развитию больших и эффективных популяций. Исследование выявило поразительную схожесть в том, как крупный мозг и городская инфраструктура разрешают проблемы поддержания внутренних связей на должном уровне.

“Естественный отбор пассивно направлял эволюцию мозга млекопитающих, также как политики и предприниматели косвенно формируют организацию больших и малых городов, - говорит возглавляющий исследование нейробиолог и доцент факультета когнитивных наук Марк Ченгизи (Mark Changizi). – Похоже, обе эти невидимые руки пришли к единому заключению: мозг и города, развиваясь, должны обзаводиться густыми взаимосвязями, чтобы оптимально функционировать”. Мозг становится более комплексным от вида к виду, соответственно меняется его структура и организация для достижения необходимого уровня взаимосвязей. Например, мозг собаки, увеличенный в два раза, не сравнится в интеллекте с человеческим, потому как, среди других причин, последний имеет не просто больше нейронов, но большее количество синапсов – ключевых элементов передачи нервных импульсов.

Аналогично, взаимосвязи также являются критическим компонентом функционирования городов, считает Ченгизи. Невозможно поместить рядом три копии Сиэтла (площадь 217 км2) и ждать, что новое образование станет таким же по эффективности, как Чикаго (площадь 588 км2). Будет слишком много скоростных трасс и мало выездов, а полосы движения - чересчур узкие. Изучая вопрос, Ченгизи обнаружил очевидную связь между размером города или мозга и количественными характеристиками поддерживающей инфраструктуры. Учёный определил, как её масштаб увеличивается с ростом мозга и городов.

В процессе увеличения площади городов и неокортекса (”новая кора” – области коры мозга со сложной структурой, в развитом виде характерные только для человека) количество соединительных звеньев - соответственно скоростных шоссе и пирамидальных нейронов – растет медленнее в соотношении 3/4. Другими словами, число звеньев возрастает как S¾, где S – площадь. Таким же образом общее количество выездов с магистралей и синапсов, выполняющих схожие функции конечных пунктов, растёт с показателем 9/8. “С увеличением масштабов и функций как города, так и мозг следуют схожим эмпирическим законам, - объясняет Ченгизи. – Они должны поддерживать фиксированный уровень взаимосвязей, зависящих от физических размеров городов или мозга, для нормальной работы”.


По материалам: www.pcnews.com.ua
Читайте также: