迷人的科學秘密，人的大腦可以擴展到11維

據國外媒體報道，人類大腦是最複雜的結構之一，科學家仍需揭曉更多關於大腦的謎團。目前，最新一項研究顯示，人類大腦布滿一種多維結構，該結構可使大腦在11維空間正常運轉。同時，理解大腦多維結構將幫助我們揭開記憶是如何形成的。

這項研究使用複雜計算機模型理解大腦細胞如何自己組織起來，完成複雜的任務。瑞士「藍腦計劃」主管、神經系統科學家亨利·馬克拉姆(Henry Markram)說：「我們發現一個我們從未想過的世界，大腦中存在數千萬個幾何結構，它們可達到7維空間，甚至對於一些幾何結構，可以達到11維空間。」

當叫做神經元的大腦細胞組形成複雜幾何結構時，科學家稱它們為「團(clique)」。每一個神經元與鄰近神經元以特殊方式建立連接，從而形成具有複雜互連的幾何結構。越來越多的神經元加入「團」，從而使該幾何結構增添更多的維度。

三維是指高度、寬度和深度，現實生活中任何物體都具有三維結構。目前，這項研究發現大腦的維度空間可達到5、6、7，甚至是11維。比利時魯汶大學塞斯·范·李文(Cees van Leeuwen)教授說：「超過物理範圍之外，高維數空間被經常用於描述複雜數據結構或者系統狀況，例如：狀態空間中動力系統的狀態。」

大腦空間僅是該幾何結構所有自由度的結合體，其狀態描述自由度的價值實際上是可以假設的。研究人員使用一種叫做「代數拓撲」的數學模型，確定軟體建立的虛擬大腦中的幾何結構位置。為了測試這一模型，研究人員之後在真實大腦組織上進行了實驗，他們發現虛擬大腦能夠刺激形成漸進較高維數的結構，在這些結構之間是多面性洞狀結構。

大腦維度研究

英國阿伯丁大學拉恩·李維(Ran Levi)說：「當大腦處理信息時，高維洞狀結構的出現意味著大腦神經元網路以非常有組織的方式響應刺激。這就好像大腦對刺激的反應是建立之後消除一個多維塔狀積木，最開始是使用條棒(1維)，之後使用平板(2維)，再之後使用方塊(3維)，之後更複雜的幾何結構具有4維、5維等。

通過大腦的活躍進程類似於一個多維度沙塔，它是在沙堆上建立，之後瓦解散落在沙堆之中。目前研究人員面臨的最大問題是，我們所進行任務的複雜性是否依賴於大腦建立的多維沙雕的複雜程度。

同時，神經系統科學家也努力探索大腦存儲記憶的區域，馬克拉姆教授說：「大腦記憶區域很可能『隱藏』在高維洞狀結構之中。」

大腦（brain），通俗意義上指腦，包括腦幹、間腦、小腦和端腦。在醫學及解剖學上，大腦只指代端腦。脊椎動物腦的高級的主要部分，由左右兩半球組成及連接兩個半球的中間部分，即第三腦室前端的終板。左右大腦半球有各自的稱為側腦室的腔隙。側腦室與間腦的第三腦室，以及小腦和延腦及腦橋之間的第四腦室之間有孔道連通。腦室中的脈絡叢產生腦的液體稱為腦脊液。在人類為腦的最大部分，是控制運動、產生感覺及實現高級腦功能的高級神經中樞。在醫學及解剖學上，多用大腦一詞來指代端腦。

維度，又稱維數，是數學中獨立參數的數目。在物理學和哲學的領域內，指獨立的時空坐標的數目。0維是一點，沒有長度。1維是線，只有長度。2維是一個平面，是由長度和寬度(或曲線)形成面積。3維是2維加上高度形成體積面。4維分為時間上和空間上的4維，人們說的4維經常是指關於時間的概念。19世紀，數學家們發現了分形，由此創立了一種新的維度，「分數維」，人們由此意識到，維度不只是整數，還有可能是分數，甚至可能是無理數。英國著名物理學家史蒂芬·霍金教授有這樣的解釋：這就像一根頭髮，遠看是一維的線，在放大鏡下，它確實是三維的；如果面對時空，如果有足夠高倍的放大鏡的話，也應該能揭示出其它可能存在的4維、5維空間，直至11維空間。雖然在一般人中習慣了整數維，但在分形中維度不一定是整數，而可能會是一個非整的有理數或者無理數。

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