Hersenen lijken opvallend veel op het heelal

Astrid Kromhout

2020-11-20 14:00:00

Netwerk in hersenen en heelal vergeleken

Wat krijg je als je een hersenwetenschapper met een astrofysicus laat samenwerken? Een brein dat lijkt op het heelal, en andersom. 

Het lijken twee totaal verschillende fenomenen: het neuronennetwerk van onze hersenen en de structuur van het heelal. Toch viel het wetenschappers al vaker op dat beelden van beide best op elkaar lijken. Telescopische opnamen van structuren van sterrenstelsels zien er net zo uit als het web van zenuwcellen in de hersenen eruitziet door een microscoop. Toen neurowetenschapper Alberto Feletti van de Universiteit van Verona en astrofysicus Franco Vazza van de Universiteit van Bologna beide netwerken rekenkundig te lijf gingen, bleek dat niet de enige overeenkomst.

Lees ook:

Neuronen en sterrenstelsels

Onze hersenen bestaan uit een ingewikkeld netwerk van circa 100 miljard neuronen (zenuwcellen) die samen wel 100 triljard verbindingen aan kunnen gaan. Clusters van neuronen in het brein maken met hun uitlopers via allerlei knooppunten contact met elkaar om elektrische signalen door te geven: onze gedachten, waarnemingen en emoties. Toch bestaat ons brein voor maar 30 procent uit zenuwcellen, de rest is vocht. 

Laten nou de meeste schattingen van het aantal sterrenstelsels in ons universum ook uitkomen op ongeveer 100 miljard. Door de wisselwerking van de zwaartekracht en de uitdijing van het heelal ontstaan er eveneens ‘draadjes’ van gewone en donkere materie tussen sterrenstelsels. Ook de sterrenstelsels maken maar ongeveer 30 procent uit van alle materie in het heelal. 

Opvallend

Maar hier houden de overeenkomsten niet op. De neuroloog en de astrofysicus lieten een analyse erop los die astronomen gebruiken om de verspreiding van sterrenstelsels in de ruimte te meten. Ze gebruikten hiervoor een simulatie van sterrenstelsels en een sectie uit de kleine hersenen. Wat zagen ze: in de kleine hersenen varieert de dichtheid van materie van 1 micrometer tot 0,1 millimeter, in het heelal van 5 miljoen tot 500 miljoen lichtjaar. De verdeling van materie fluctueert in de hersenen dus in ongeveer dezelfde verhouding als in de kosmos, namelijk 1:100.

Netwerk in hersenen en heelal vergeleken
Links: een sectie van de kleine hersenen, 40 x vergroot. Rechts: een kosmologische simulatie van sterrenstelsels, 300 miljoen lichtjaar aan elke kant.

Toen beide wetenschappers nog eens verder rekenden, vonden ze ook opvallende overeenkomsten tussen het gemiddelde aantal verbindingen per knooppunt in de hersenen en per sterrenstelsel.

Je kunt natuurlijk zeggen: wat je ook met elkaar vergelijkt, je vindt altijd wel ergens overeenkomsten. Dat moet wel, want in de natuur gelden overal dezelfde wetten. Maar als wetenschappers uit verschillende takken van sport samenkomen, kunnen ze verrassende dingen ontdekken. Blijkbaar organiseren de hersenen op mini-schaal zich op dezelfde manier als het heelal op mega-schaal, terwijl er toch heel andere processen spelen. Onze hersenen lijken op een soort miniheelal. Laten we alleen geen grootheidswaanzin krijgen.

Bronnen: Popular Mechanics, Phys.org, Hersenstichting

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws