星系和大脑大比拼：人脑是宇宙中已知的最复杂物体

导读------原则上，你生命中的记忆可以储存在宇宙结构中。

人的新生和死亡，大脑从空白到经历重重，人的死亡在宇宙看来只是换了一种存在的方式，但与人的意义则不同，大脑承载了我们生活的悲欢离合，它的存在让人们的生活有了新的色彩，而人们对于大脑的了解仍然浅薄。

大脑和星系

有句名言称大脑为“已知宇宙中最复杂的物体”，不难理解为什么这是真的。大脑有1000亿个神经元和100万亿个连接，是一个令人眩晕的复杂物体。 不过宇宙中还有很多其他复杂的物体。例如，星系可以聚集成巨大的结构（称为星系团、超星系团和丝状体），这些结构可以伸展数亿光年。这些结构和邻近的被称为宇宙空洞的空白地带之间的边界可能非常复杂。

重力将这些边界处的物质加速到每秒数千公里，在星系间气体中产生冲击波和湍流。我们已经预言了空泡细丝边界是宇宙中最复杂的体积之一，用描述它所需的信息比特数来衡量。这不禁让我们思考：它比大脑更复杂吗？

因此，我们一位天体物理学家和一位神经科学家联手定量地比较了星系网络和神经元网络的复杂性。我们比较的第一个结果确实令人惊讶：不仅大脑和宇宙网络的复杂性实际上是相似的，而且它们的结构也是相似的。宇宙在尺度上可能是自相似的，大小相差十亿倍。

比较星系团和星系团是一项困难的任务。一方面，它需要处理以截然不同的方式获得的数据：一方面是望远镜和数值模拟，另一方面是电子显微镜、免疫组织化学和功能磁共振。

它还要求我们考虑巨大不同的尺度：整个宇宙网——由宇宙所有星系追踪到的大尺度结构——至少延伸到几百亿光年，这比人脑大27个数量级。另外，仅仅一个星系是数十亿个实际大脑的家园。但是微观来讲，宇宙网至少和人脑的任何组成部分一样复杂。研究表明，人类大脑中神经元的总数与可观测宇宙中星系的数量相当。

宇宙

宇宙网的组成部分是恒星、气体和暗物质的自引力晕（它们的存在尚待明确证明）。总的来说，可观测宇宙中的星系数量应该在1000亿左右。时空结构的加速膨胀和自身引力的拉动之间的平衡使这个网络呈现出蜘蛛网般的模式。普通物质和暗物质凝结成弦状细丝，星系团在灯丝交叉处形成，剩下的大部分基本上是空的，由此产生的结构看起来有点生物性。

直到最近，科学家还没有对人脑细胞或神经元数量的直接估计。皮质灰质（占脑质量的80%以上）含有约60亿个神经元（占脑神经元的19%）和近90亿个非神经元细胞。小脑有大约690亿个神经元（占大脑神经元的80.2%）和大约160亿个非神经元细胞。因此结果初步表明，人类大脑中神经元的总数与可观测宇宙中星系的数量相当。

但是到现在为止，估计人类大脑的复杂性仍然是一个难以解决的挑战，不过我们可以说复杂性与智力和认知能力成正比。根据对大脑网络连通性的最新分析，独立研究得出结论，成人大脑的总记忆容量应该在2.5 PB左右，距离宇宙网估计的1-10 PB范围不远！

粗略地说，这种记忆能力上的相似性意味着储存在人脑中的整个信息体（例如，一个人的整个生命体验）也可以编码到我们宇宙中星系的分布中。或者，反过来说，一个具有人脑记忆能力的计算设备可以在宇宙最大尺度上再现宇宙所显示的复杂性。

这确实是一个显著的事实：宇宙网更像人脑，而不是星系内部；或者说，神经元网络更像宇宙网，而不是神经元体的内部。尽管在基底、物理机制和大小上存在着巨大的差异，但用信息论的工具来考虑人类的神经网络和宇宙星系网却惊人地相似。

所以当你想到自己可能携带了一个星系时，不得不由衷地感到大自然的奇妙！这里科普一些关于大脑的知识，对于大脑，我们的了解正在逐步加深！

1） 一个成年人的大脑重约3磅。

2） 大约75%的大脑是由水形成的。这意味着即使是少量脱水，也会对大脑功能产生负面影响。

3） 人的大脑在生命的第一年内会增长3倍。它会一直生长到你18岁左右。

4） 头痛是由你的大脑与颈部和头部的肌肉和神经的反应引起的。

5）人的大脑包含大约1000亿个神经元

6） 人类只使用我们大脑的10%，这是一个神话。我们真的用了所有的。我们睡觉的时候甚至用了10%。

7） 胆固醇对学习和记忆至关重要。然而，高胆固醇对你的年龄和其他因素有不同的影响。

8） 我们所见、所想、所做的一切信息都在你大脑的神经元之间流动。这些神经元以不同的速度传递信息。神经元之间传递信息的速度大约是每小时250英里。

9） 梦被认为是想象力、生理因素和神经因素的混合体。它们证明即使你睡着了，你的大脑也在运转。

10） 幻觉肢体疼痛综合症是指中枢神经系统，它拥有你的大脑，继续感觉到被截肢的疼痛。

11） 大脑感觉不到疼痛。它能解释发送到那里的疼痛信号，但它感觉不到疼痛。

12） 脑冷冻基本上是蝶腭神经节神经痛。它发生在你吃或喝冷的东西时。它使喉咙后部的血管和动脉变冷，包括那些把血液输送到大脑的血管和动脉。当它们冷的时候会收缩，当它们再次变热的时候，会导致你额头的疼痛。

13） 到了20多岁，人脑开始失去一些记忆能力和一些认知能力。

14） 人的大脑随着年龄的增长而变小。这通常发生在生命的某个时候之后。

15） 在制作木乃伊的过程中，埃及人通常会通过鼻子取出大脑。

16） 会影响你的大脑，包括走路时的不稳定，还有模糊的视觉。一旦你再次清醒，这些症状就会消失。然而，如果你长时间经常喝酒，有证据表明酒精会永久性地影响你的大脑，并且不会在你再次清醒后逆转。未来的影响包括记忆问题和一些认知功能的降低。

17） 目击者对犯罪嫌疑人的描述通常只有50%的准确率，因为你的大脑很难回忆起你不熟悉的人的小字。创伤性事件也会影响大脑回忆细节的能力。

18）你的大脑消耗身体20%的氧气和血液。