Descoperire cu implicaţii majore: cum are loc apariţia sau dispariţia funcţiei în sisteme fizice şi biologice
Cercetătorii au dezvoltat formule analitice care i-au ajutat să ajungă la aceste concluzii. Descoperirile sunt descrise în detaliu în jurnalul Scientific Reports.
Sincronizarea este un fenomen comun în multe sisteme naturale şi realizate de om, unde o funcţie poate apărea care rezultat al comportamentului cooperant a multor elemente care interacţionează în sistem. Exemple includ neuronii din creier, celulele care fac ca inima să bată, aplauzele audienţei în timpul unui concert şi lasere semiconductoare, scrie Phys.
În aceste sisteme, elementele care interacţionează, numite şi oscilatoare, au propriul ritm, dar interacţiunea poate duce la stabilirea unui ritm comun între mai multe astfel de elemente. Interacţiunea are o întârziere, care este întotdeauna prezentă în orice sistem real din cauza viteze limitate a deplasării semnalelor, a timpului de procesare şi a altor factori, care pot modifica ritmul final. Studiul a analizat modul în care această întârziere are loc.
„Tăria unei interacţiuni şi întârzierile pot schimba modul în care apare sincronizarea şi modul în care se dezvoltă sistemul”, a precizat Mukesh Dhamala, autorul studiului. „Istoria sistemului face diferenţa în sincronizare. Această lucrare analizează efectele întârzierilor în tăria critică a interacţiunii necesară pentru a atinge sincronizarea oscilatorilor grupaţi”, a adăugat acesta.
„Aceste descoperiri pot fi de ajutor în înţelegerea oscilaţiilor observate în reţele, spre exemplu în oscilaţiile neurale din creier unde poate exista o nesincronizare de câteva sau chiar mai multe zeci de milisecunde între regiunile creierului conectate. O tranziţie treptată sau abruptă la sincronizare poate fi utilă în realizarea distincţiei dintre o funcţie normală cerebrală şi o disfuncţie”, a adăugat cercetătorul.
Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:
Tehnicile de inteligenţă artificială au reconstruit misterele sistemelor cuantice
Pentru prima dată, oamenii de ştiinţă au cronometrat viteza cu care neuronii comunică
O nouă ”hartă” a creierului poate duce la descoperirea a noi tipuri de neuroni