Une nouvelle étude a examiné les différences et les similitudes entre deux des systèmes les plus complexes qui existent, bien qu’à des échelles entièrement différentes: le cosmos et ses galaxies et le cerveau et ses cellules neuronales.

Ils ont constaté que si l’échelle est clairement différente, la structure est remarquablement similaire. Dans certains cas, les deux systèmes semblaient plus similaires l’un à l’autre qu’aux parties qui les composent.

Cela suggère que des processus physiques très différents peuvent conduire à des structures complexes et organisées très similaires.

Par exemple, le cerveau humain fonctionne grâce au réseau de près de 70 milliards de neurones qui le composent ensemble. On pense que l’univers compte au moins 100 milliards de galaxies.

Dans chaque système, ils sont assemblés dans une toile ou un réseau complexe, répartis dans de longs filaments et des nœuds qui les relient. Ces nœuds de propagation sont familiers aux images de l’univers et du cerveau, et expliquent certaines des similitudes superficielles des images.

Mais dans chaque système, ces fils ne représentent qu’environ 30% de la masse. Dans chacun d’eux, environ 70% de la masse est en fait constituée de parties qui semblent passives: l’eau du cerveau et l’énergie noire de l’univers.

Pour approfondir ces similitudes, les chercheurs ont comparé la façon dont ces réseaux galactiques se forment avec des sections du cerveau. Ils ont cherché à comprendre comment la question était répartie sur les deux réseaux très différents.

«Notre analyse a montré que la distribution de la fluctuation au sein du réseau neuronal du cervelet sur une échelle de 1 micromètre à 0,1 millimètre suit la même progression de la distribution de la matière dans le réseau cosmique mais, bien sûr, à une plus grande échelle qui va de 5 millions à 500 millions d’années-lumière ».

Ils ont également examiné les façons dont les réseaux de neutrons et de galaxies se connectent – une fois de plus en trouvant des similitudes notables, les systèmes semblant plus similaires les uns aux autres qu’à leurs composants. Pour ce faire, ils ont comparé le nombre moyen de connexions entre chacun des nœuds et la manière dont ils se regroupent.

« Une fois de plus, les paramètres structurels ont identifié des niveaux d’accord inattendus. Probablement, la connectivité au sein des deux réseaux évolue selon des principes physiques similaires, malgré la différence frappante et évidente entre les pouvoirs physiques régulant les galaxies et les neurones », a déclaré Alberto Feletti.

« Ces deux réseaux complexes présentent plus de similitudes que ceux partagés entre le réseau cosmique et une galaxie ou un réseau neuronal et l’intérieur d’un corps neuronal ».

Un article décrivant les résultats, «  La comparaison quantitative entre le réseau neuronal et le web cosmique  », est publié dans la revue Frontières de la physique.