Meskipun otak kita secara harafiah adalah benda yang paling dekat dengan kita, kita masih belum mengetahui segalanya tentang organ tersebut. Bahkan bisa dikatakan bahwa otak kita masih sangat sedikit mengetahui tentang dirinya sendiri.
Para ilmuwan di Blue Brain Project di Jenewa menyelidiki kompleksitas cara kerja otak. Dengan menggunakan metode penelitian yang menggabungkan ilmu saraf dan matematika, ditemukan bahwa otak kita mengembangkan struktur saraf hingga sebelas dimensi saat memproses informasi. Namun, “Dimensi” di sini tidak berarti bidang fisik lainnya, melainkan bidang matematika. Namun para peneliti masih menemukan “dunia yang tidak pernah kita bayangkan,” kata Henry Markram, direktur Blue Brain Project.
Proyek Otak Biru ingin lebih memahami otak melalui simulasi
Proyek Otak Biru yang berbasis di Swiss bertujuan untuk menciptakan simulasi otak manusia yang “detail secara biologis”. Para ilmuwan ingin lebih memahami otak kita yang sangat kompleks, yang berisi sekitar 86 miliar neuron. Untuk mencapai hal ini, Proyek Otak Biru menggunakan superkomputer dan cabang matematika yang disebut topologi aljabar, yang mempelajari ruang topologi menggunakan struktur aljabar.
Mereka menemukan bahwa otak kita terus-menerus menciptakan bentuk dan area geografis yang kompleks dan multidimensi yang menyerupai “istana pasir”. Seperti yang dilaporkan bigthink.compara ilmuwan mampu menertibkan sistem yang sebelumnya tampak seperti pola neuron yang “kacau”.
Para ilmuwan pertama kali melakukan percobaan pada otak virtual dan kemudian memeriksa pengamatan pada jaringan otak tikus yang sebenarnya. Hasil penelitiannya adalah dalam jurnal “Frontiers in Computational Neuroscience” diterbitkan dan menunjukkan bahwa sel-sel otak beroperasi dalam tujuh hingga sebelas dimensi, sedangkan sel-sel di organ lain hanya berfungsi dalam empat dimensi, dimensi keempat adalah waktu.
Neuron terhubung secara khusus satu sama lain
Prosesnya dimulai dengan terbentuknya “klik” – sekelompok neuron yang secara khusus terhubung satu sama lain untuk membentuk suatu objek tertentu. Namun, kerumitan proses ini baru terlihat ketika kelompok-kelompok tersebut bersatu.
Hal ini terjadi secepat kilat saat otak memproses informasi dan berarti neuron dalam jaringan merespons rangsangan dengan sangat teratur, jelas Ran Levi, ahli matematika di Universitas Aberdeen. Levi dan rekannya Katheryn Hess meneliti bagaimana neuron di neokorteks bekerja ketika mereka distimulasi.
Semakin banyak neuron menambah lebih banyak dimensi. Struktur ini menciptakan lubang berdimensi tinggi yang oleh para peneliti disebut sebagai “kekosongan”. Setelah informasi diproses, klik dan kekosongan hilang.
Aktivitas di otak menyerupai “istana pasir multidimensi”
Levi menjelaskan proses ini sebagai berikut: “Munculnya rongga berdimensi tinggi ketika otak memproses informasi berarti bahwa neuron dalam jaringan merespons rangsangan dengan sangat teratur. Seolah-olah otak merespons rangsangan dengan membangun dan kemudian merobohkan menara blok multidimensi.
Dimulai dengan batang (1D), lalu papan (2D), lalu kubus (3D), dan kemudian geometri yang lebih kompleks, yaitu 4D, 5D, dan seterusnya. Perkembangan aktivitas di otak tampak seperti istana pasir multidimensi yang terbuat dari pasir dan kemudian hancur lagi.”
Dalam sebuah wawancara dengan majalah Newsweek Katheryn Hess menjelaskan bahwa penemuan ini akan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang “salah satu misteri mendasar ilmu saraf – hubungan antara struktur otak dan cara otak memproses informasi.”
Pengukuran fungsi otak menggunakan topologi aljabar masih dalam tahap awal, namun menurut para peneliti, hal ini sudah memberikan petunjuk terhadap salah satu misteri terbesar otak: bagaimana dan di mana ingatan disimpan.