İnsan beyni oldukça karmaşık yapılardan oluşur ve beyindeki kıvrımlı labirentler ile iletişim müthiş şekilde gerçekleşir. Bilgi güzergahları zaman zaman oluşturulur, güçlendirilir ve bozulur. Bunun üzerine, bu bilgi güzergahlarını kullanan milyarlarca nöron vardır. Bu bilgiler şimdiden karmaşık gözükebilir fakat insan beyni çok daha karmaşık bir yapıya sahiptir.
Frontiers in Computational Neuroscience'da yayınlanan bir çalışmada,araştırmacılar, beyinlerin çok boyutlu mimariyi ortaya çıkarmak için cebirsel topolojiyi kullanıldı. Bu matematik dalında küreler, düğümler ve tori gibi topolojik boşluğu incelemek için ise soyut cebir kullanılıyor.
Blue Brain Project ekibi, öncelikle "grup" ve "boşluklar" üzerine odaklanarak beyindeki yapıların ve alanların resimlerini çizdi. Nöronlar bir grup kurduklarında, kesin bir geometrik nesne oluşturacak şekilde gruptaki her nörona bağlanırlar. Bir grupta ne kadar çok nöron varsa o kadar çok bağlantı vardır ve cismin boyutu o kadar büyük olur.
Ekip daha sonra sanal beyne bir uyarıcı ekleyerek kademeli olarak yüksek boyutlu gruplar elde etti, oyuklar ve boşluklarsa kapatıldı. Bununla birlikte, bu gelişmelerin çoğu kısa ömürlü, uzun sürmüyor.
Yazar Ran Levi, bu durumu daha basit bir şekilde anlatılıyor, "Beyin bilgi işlerken, yüksek boyutlu oyukların görünümü, ağdaki nöronların uyarılara son derece organize bir şekilde tepki verdiği anlamına geliyor. Sanki beyin bir çubukla (1D) başlayıp, tahta (2D), daha sonra küpler (3D) ve daha sonra 4D, 5D ile daha karmaşık geometrilerle devam edip çok boyutlu bloklar kümesi kurarak uyarana bir tepki veriyor."
Ekip, sonuçları gerçek beyin dokusunda test ederek bulgularını doğrulamak için ellerinden geleni yaptı. Sanal keşiflerinin biyolojik olduklarını ve beyinlerin yüksek boyutlu bir yapı oluşturmak için sürekli gelişim sürecinde kendilerini yenilediğini belirtiyorlar.
Ayrıca araştırmadaki nesnelerin, bu modelin alanı dışındaki üç boyuttan daha fazla olmadığını ve 'yalnızca' karmaşıklığı tanımlamak için kullanılan matematiğin daha fazla boyuta sahip olabileceğini belirtiliyor.