Un team di ricercatori con affiliazioni a istituzioni in Brasile, Il Portogallo e la Spagna hanno trovato prove di una transizione di fase continua che si verifica nel cervello dei ratti quando passano dal sonno alla veglia. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive il loro studio sui topi addormentati e ciò che hanno trovato.

Il cervello passa attraverso una sorta di transizione nel sonno e poi di nuovo al risveglio, ma i tipi di transizioni che si verificano sono ancora per lo più sconosciuti. Alcuni ricercatori hanno suggerito che il processo sembra coinvolgere transizioni di fase simili alla percolazione. Anche, ricerche precedenti hanno dimostrato che l'attività cerebrale è diversa nei due stati. Ci sono picchi sincroni quando sei sveglio, e picchi asincroni durante il sonno. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno esaminato più da vicino l'effettiva transizione mentre si verificava in tempo reale nel cervello dei ratti.

Il lavoro prevedeva l'osservazione e la misurazione dei segnali cerebrali nella corteccia cerebrale mentre diversi ratti passavano dalla veglia al sonno:alcuni erano anestetizzati e ad altri era permesso di addormentarsi naturalmente. Il team ha osservato ciò che descrivono come valanghe di attività, in cui c'erano periodi di nessun picco (silenzio), seguito da un periodo di rapida successione di picchi, seguito di nuovo dal silenzio. I ricercatori hanno descritto il numero di punte in una valanga come la sua dimensione; la quantità di tempo che è durata è stata definita come la sua durata. Hanno quindi analizzato i dati matematicamente. Così facendo, hanno scoperto che gli spuntoni delle valanghe seguivano le leggi del potere. Suggeriscono questa invarianza di scala indicata, che in termini matematici significa che è stato raggiunto un punto critico. I dati hanno mostrato che il cervello di ratto subisce una transizione di fase continua, che mitiga le teorie della percolazione.

I ricercatori hanno ripetuto i loro esperimenti su scimmie e topi e riferiscono di aver trovato distribuzioni di leggi di potenza simili. Hanno anche scoperto che gli esponenti nelle leggi di potenza che applicavano non erano gli stessi di quelli trovati negli esperimenti precedenti. Suggeriscono che ciò indica che le transizioni di fase relative al ciclo del sonno appartengono a una diversa "classe di universalità".

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