Il cervello è un processore frattale che genera complessi campi elettromagnetici correlati a cognizione e percezione. Una proprietà chiave dei sistemi frattali è la complessità indipendente dalla scala di dimensione, il livello di complessità del sistema non varia al variare delle dimensioni, ad esempio utilizzando una quantificazione dalla legge di potenza, si può dimostrare che il grado di complessità all’interno del cervello umano è approssimativamente invariante dal livello del tessuto, a quello cellulare, a quello molecolare.
La risposta di risonanza dei potenziali di campo elettrico e magnetico del cervello, mostra una dinamica a invarianza di scala (1) e queste dinamiche contengono strutture spaziotemporali complesse che sono modulate dall’esecuzione dei compiti. Studi precedenti hanno mostrato che le correlazioni temporali a invarianza di scala connettono i modi vibratori dei singoli neuroni ai biopolimeri simili ad antenne frattali (risuonatori dielettrici), come i microtubuli, nei singoli neuroni, dimostrando la connessione a invarianza di scala delle risonanze dal livello cellulare a quello molecolare, nei neuroni del cervello (2).
I recenti esperimenti del gruppo guidato da Bandyopadhyay, hanno misurato direttamente una coppia di vortici di campo elettrico, generati dalla rete di filamenti di actina sotto alla membrana dei neuroni, che attiva i canali ionici in un’area circolare dello strato lipidico della membrana, quando si propaga un segnale elettrico (3). Le immagini della risonanza dielettrica ottenute dal gruppo di ricerca, hanno mostrato che la rete ordinata di microtubuli nel nucleo della cellula neuronale, istruisce una rete cilindrica di filamenti di beta-spettrina e actina, che si interfaccia allo strato lipidico neuronale per generare una coppia di vortici elettrici, che vanno a regolare la temporizzazione del segnale elettro-ionico nella membrana neuronale.
Queste scoperte del gruppo di Bandyopadhyay, continuano a dimostrare e caratterizzare la presenza di una rete che regola la dinamica a invarianza di scala sottostante alla cognizione e percezione del cervello (4), funzionando come un sistema di guida d’onda risonante (5) e di processamente dell’informazione (6). Utilizzando una sonda coassiale, con una risoluzione in scala nanoscopica e la microscopia a risonanza dielettrica, il gruppo di ricerca ha indagato nelle comunicazioni ultraveloci tramite i segnali elettromagnetici che hanno origine nei microtubuli dei singoli neuroni e che si diffondono in una rete di actina sotto la membrana neuronale, regolando il ritmo dei potenziali d’azione.
I ricercatori hanno scoperto che le trasmissioni saturano i 200 miocrosecondi precedenti all’impulso neurale di un potenziale d’azione, un dominio temporale 1000 volte più veloce del picco nervoso. La sonda coassiale ha preso misure in tre simultanei domini temporali: millisecondi, microsecondi e nanosecondi. Le misurazioni hanno mostrato che le trasmissioni elettromagnetiche nelle proteine della tubulina, nei microtubuli e nei neuroni, sono caratterizzate da simili schemi temporali frattali, organizzati per triplette di triplette (video 1, figura 2).
Movie 1. Frequency wheel for the triplet–triplet resonance frequency pattern for the four-4 nm-wide tubulin protein, for the 25-nm-wide microtubule nanowire and 1-μm-wide axon initial segment of a neuron. Reproduced from K. Saxena et al., “Fractal, Scale Free Electromagnetic Resonance of a Single Brain Extracted Microtubule Nanowire, a Single Tubulin Protein and a Single Neuron,” Fractal and Fractional, vol. 4, no. 2, Art. no. 2, Jun. 2020, [2].
Movie 2. Triplet of triplet resonance bands in microtubule, animation showing the complex vibratory modes.
Utilizzando la risonanza dielettrica, i ricercatori hanno osservato sezioni del nucleo del microtubulo, che ha acquisito energia elettromagnetica risonante e grazie alla risonanza dielettrica e alle simmetrie locali dei filamenti elicoidali, ha trasportato selettivamente pacchetti di energia attraverso la rete subcellulare, contribuendo al potenziale di campo elettrico endogeno del neurone. Quindi, facendo risuonare selettivamente la superstruttura reticolare cilindrica di beta-spettrina-actina con una frequenza appropriata, i ricercatori hanno osservato la formazione di vortici elettromagnetici luminosi sotto la membrana (figura 2). Il gruppo di ricerca descrive la precisa topologia del potenziale d’azione come un anello di campi elettrici attorno al perimetro circolare del ramo assonale, che quindi si propaga come pacchetto 3D Gaussiano. Questo contrasta col modello convenzionale, che considera le trasmissioni neurali solo come potenziali a 1D, che non combacia con quanto accade nello scenario reale, come evidenziato dai ricercatori.
Come da loro osservato direttamente in scala nanometrica, l’impulso neurale è un vortice elettro-ionico che copre il perimetro dei rami assonali o dendritici ed è regolato da segnali elettromagnetici che vengono dalla rete filamentare sottostante. Il gruppo di Bandyopadhyay ha descritto l’importanza della temporizzazione o frequenza dei segnali neuro-filamentari per la generazione di schemi di campo elettromagnetico altamente strutturati nel cervello. Questo ha portato gli scienziati a proporre un modello di tipo “cristallo temporale” del cervello umano e hanno discusso la possibilità di replicarne la funzionalità cognitiva tramite una architettura frattale tridimensionale dei soli orologi (7). Questo evidenzia la significatività delle ultime loro scoperte, dato che i vortici elettromagnetici generati nella rete di actina, producono un orologio nei microsecondi che regola la conduzione ionica dell’assone neurale. Questa scoperta conferma la precedente ricerca che abbiamo riportato , in cui la complessa architettura subsinaptica supera in un singolo neurone la potenza computazionale normalmente attribuita alle intere reti neuronali multi-livello (8).
Il gruppo guidato da Bandyopadhyay descrive le oscillazioni periodiche e frattali dal microtubulo all’actina e alle membrane neuronali come orologi interconnessi, che rivelano la simmetria nella struttura di informazione del neurone. L’organizzazione dei vortici elettromagnetici/ottici è una struttura geometrica e assieme alle differenti simmetrie nell’architettura neurale, si aggiunge una prospettiva all’osservazione del processo di segnalazione collettiva nei circuiti filamentari. I ricercatori dicono che nel futuro cercheranno di capire meglio come i meccanismi dell’architettura di orologi frattali possa spiegare le risposte entropiche e termodinamiche di un neurone. Con l’avanzare della loro tecnologia di misurazione e osservazione per risonanza dielettrica, sperano di ottenere una maggiore risoluzione dei componenti del neurone, per rivelarne le specifiche frequenze di risonanza e le dinamiche che regolano il potenziale elettrico della cellula.
Prospettiva della Resonance Science Foundation
“La complessità a invarianza di scala associata al sistema biologico in generale e al neurone in particolare, mostra che ogni cellula possiede un cervello macromolecolare, almeno in termini di struttura complessa e forse anche ad un certo livello di funzionalità, un’architettura frattale interconnessa. A questo punto la visione estremamente semplicistica della sinapsi come singolo bit digitale non rappresenta bene la realtà, usando i termini del modello neurocomputazionale, ogni “unità computazionale” contiene un cervello macromolecolare in sè. Non esiste computer o altra tecnologia equivalente.”
– William Brown, Resonance Academy Big Questions Course, Lesson III: The Cellular Hologramic Information Nexus | Sentience and Memory Encoding in Cellular and Macromolecular Systems. 2018.
I modelli spaziotemporali di campo elettromagnetico, che a livello macroscopico generano forme d’onda continue, mentre a livello microscopico sono composti da oscillazioni discrete e vortici elettromagnetici, sono diretta indicazione di come l’attività del cervello e la cognizione sia per “campi” in natura. I comportamenti dei campi, come quello elettromagnetico, possiedono una qualità non-locale, ecco perchè spiegano le forze fisiche e l’apparente azione a distanza. Considerando lo stato di “vuoto” del campo elettromagnetico, questo è senza dubbi non-locale, con correlazione spaziale intrinseca che collega i sistemi indifferentemente dalla separazione spaziale o temporale (vedere l’articolo ). Questo significa che le nostre menti sono dei campi e sono meglio descritte dal modello della Risonanza Morfica di Rupert Sheldrake, che da quello convenzionale e neurocomputazionale (Rupert Sheldrake ha documentato sperimentalmente la segnalazione non-locale nel cervello durante la cognizione animale).
L’attività di tipo “campo” del cervello è molto evidente se consideriamo la biofisica delle antenne frattali che troviamo a molti livelli del sistema neuronale, da intere sottoregioni cerebrali ai neuroni individuali, fino ai componenti subcellulari neuronali. Molte di queste strutture sono risuonatori dielettrici e ora risultano essere guide d’onda elettromagnetiche. Questi sono sistemi che accoppiano le funzioni biologiche al campo, che è composto da risuonatori armonici con funzioni di isteresi e memoria, una ragione per cui chiamiamo il tessuto dello spazio “spaziomemoria”. La “spaziomemoria” è la sede dei processi intelligenti della natura e data la sua vasta interconnessione e non-località nello spazio e nel tempo, è un dominio di iperintelligenza naturale. Non sorprende quindi che le strutture di processamento dell’informazione del sistema biologico si accoppino con il campo, dato che il sistema biologico è emerso e si è evoluto con la rete iperintelligente del campo stesso. Persino i vortici elettromagnetici descritti dal gruppo di studio di Bandyopadhyay lo testimoniano, dato che la dinamica toroidale è una caratteristica chiave della geometria fondamentale dello spazio-tempo, quindi il vortice elettromagnetico nel neurone sta inducendo una dinamica toroidale nel Plasma di Planck, per la massima trasmissione e sincronizzazione coerente.
Riferimenti:
[1] B. J. He, “Scale-Free Properties of the Functional Magnetic Resonance Imaging Signal during Rest and Task,” J. Neurosci., vol. 31, no. 39, pp. 13786–13795, Sep. 2011, doi: 10.1523/JNEUROSCI.2111-11.2011
[2] K. Saxena et al., “Fractal, Scale Free Electromagnetic Resonance of a Single Brain Extracted Microtubule Nanowire, a Single Tubulin Protein and a Single Neuron,” Fractal and Fractional, vol. 4, no. 2, Art. no. 2, Jun. 2020, doi: 10.3390/fractalfract4020011
[3] P. Singh et al., “Cytoskeletal Filaments Deep Inside a Neuron Are not Silent: They Regulate the Precise Timing of Nerve Spikes Using a Pair of Vortices,” Symmetry, vol. 13, no. 5, Art. no. 5, May 2021, doi: 10.3390/sym13050821
[4] S. Sahu, S. Ghosh, K. Hirata, D. Fujita, and A. Bandyopadhyay, “Multi-level memory-switching properties of a single brain microtubule,” Applied Physics Letters, vol. 102, no. 12, p. 123701, Mar. 2013, doi: 10.1063/1.4793995
[5] F. Jelínek and J. Pokorný, “Microtubules in Biological Cells as Circular Waveguides and Resonators,” Electro- and Magnetobiology, vol. 20, no. 1, pp. 75–80, Jan. 2001, doi: 10.1081/JBC-100103161
[6] T. J. A. Craddock, C. Beauchemin, and J. A. Tuszynski, “Information processing mechanisms in microtubules at physiological temperature: Model predictions for experimental tests,” Biosystems, vol. 97, no. 1, pp. 28–34, Jul. 2009, doi: 10.1016/j.biosystems.2009.04.001
[7] P. Singh et al., “A Self-Operating Time Crystal Model of the Human Brain: Can We Replace Entire Brain Hardware with a 3D Fractal Architecture of Clocks Alone?,” Information, vol. 11, no. 5, Art. no. 5, May 2020, doi: 10.3390/info11050238
[8] A. Gidon et al., “Dendritic action potentials and computation in human layer 2/3 cortical neurons,” Science, vol. 367, no. 6473, pp. 83–87, Jan. 2020, doi: 10.1126/science.aax6239