При решении уравнений, описывающих работу скоординированных колебательных систем в организме человека, обнаружились странные состояния, которые могут привести к болезням.
©Wikipedia
Сердцебиение, процесс кровообращения, активность человеческого мозга – как и у многих других природных систем, функционирование человеческого тела может быть представлено в качестве идеально скоординированных колебательных систем, осцилляторов.
Согласованное движение нейронов приводит к образованию волн в мозгу, а синхронизированное сокращение сердечных клеток заставляет сердце биться, обеспечивая кровью весь организм. Однако порой из-за колебательных процессов образуются удивительные феномены.
Ученые из Ланкастерского университета открыли возможность таких явлений, как «стеклянные состояния» или «сверхрелаксация» в сети крошечных осцилляторов в мозгу и в сердце человека.
Исследователи использовали оригинальный подход при решении системы уравнений, предложенный Йосики Курамото в 1970-х. Согласно его теории, можно предсказать свойства системы в целом, основываясь на отдельных взаимодействиях осцилляторов друг с другом.
Уравнения Курамото, в частности, могут позволить изучить такие явления как мыслительный процесс и человеческие сны.
Используя специфические решения этих уравнений, ланкастерские физики обнаружили, что осцилляторы могут регулировать темпы своих ритмов, не координируя их друг с другом. Таким образом образуется своеобразный синхронизированный хаос, похожий на хаотическую молекулярную структуру в оконном стекле – «стеклянные состояния».
При некоторых обстоятельствах осцилляторы ведут себя совершенно независимо друг от друга, хотя и остаются тесно связанными между собой. Такое явление называется «сверхрелаксацией».
По мнению физиков, «стеклянные состояния» и «сверхрелаксация» в мозгу могут привести к странным феноменам, например, галлюцинациям и даже серьезным заболеваниям. Ученые надеются, что существование подобных состояний в человеческом теле будет доказано или опровергнуто экспериментально.
