Hämmastav avastus: linn toimib nagu inimaju
Samamoodi nagu arenenud imetajate ajud vajavad viljakamaks ja keerukamaks mõttetegevuseks jõulist närvivõrku, on suurlinnadel suurema ja tootlikuma elanikkonna vajaduste rahuldamiseks tarvis arenenud maanteedevõrku ja transpordisüsteeme. Värske uurimus tõstab esile hämmastavad sarnasused selles, kuidas suuremad ajud ja linnad lahendavad piisava ühenduste hulga haldamise keerulist probleemi, vahendab ScienceDaily.
“Looduslik valik on aja jooksul passiivselt suunanud imetajate ajude arengut, samamoodi nagu poliitikud ja ettevõtjad on kaudselt kujundanud nii suurte kui väiksemate linnade elukorraldust,” ütleb USA Rensselaeri instituudi kognitiivteaduste õppetooli abiprofessor, uurimust juhatanud neurobioloogia ekspert Mark Changizi. “Tundub, et mõlemad “nähtamatud käed” on jõudnud samale järeldusele: nii kasvavate ajude kui kasvavate linnade ühenduste tihedus peab optimaalse töö tagamiseks samamoodi kasvama.”
Sedamööda, kuidas ajud liigiti aina keerukamaks muutuvad, muutub nende ehitus ja korraldus, et saavutada sisemiste ühenduste õiget tihedust. Ei saa eeldada, et normaalsest poole suuremaks kasvatatud koera-aju oleks sama võimekas kui inimaju. Seda muu hulgas sellepärast, et inimasjus pole mitte lihtsalt rohkem “koeraneuroneid”, vaid see sisaldab neuroneid, millel on koera närvirakkudest rohkem sünapse — omadus, mis on inimaju ühenduste hulga säilitamiseks kriitilise tähtsusega.
Nii nagu ajude puhul, on sisemiste ühenduste olemasolu ka linnade funktsioneerimise võtmetähtsaks tingimuseks, ütleb Changizi. Ei saa eeldada, et kui monteerida kokku kolm koopiat Seattle’i linnast (pindalaga 217 ruutkilomeetrit), on tulemuseks sisemiste ühenduste sama suur hulk ja tõhusus kui Chicagos (pindalaga 572 ruutkilomeetrit). Sellises komposiitlinnas oleks liiga palju maanteid liiga väikese arvu mahasõitude ning liiga kitsaste sõiduradadega.
Teemat uurides leidis Changizi tõendeid, mille kohaselt linna või aju suurus on seoses seda toetavate infrastruktuuride arvu ja suurusega. Ta uuris ja dokumenteeris seda, kuidas infrastruktuuride mõõtkava ajude ja linnade pindala kasvades paisub.
Sedamööda, kuidas suureneb linna ja neokorteksi pind, hakkab ühendusliideste — linnades maanteede, ajudes püramiidjate neuronite — hulk kasvama aeglasemalt: pindalaga võrreldes suhtes 3/4, avastas Changizi. See tähendab, et nii ajudes kui linnades kasvab ühendusliideste hulk vastavalt valemile Px3/4, kus P on pindala.
Samamoodi suureneb nii linnade kui ajude kasvades nii maantee-mahasõitude kui sünapside — mis täidavad vastavalt maanteedel ja neuronite juures sarnaseid ülesandeid — koguhulk suhtes umbes 9/8. Ka mahasõitude hulk ühe maantee kohta ja sünapside hulk ühe neuroni kohta on suhtes umbes 3/8 ühtemoodi ühtlased.
Seda tulemust on koos teistega üksikasjaliselt kirjeldatud ajakirjas Complexity avaldatud teadustöös “Linnade teedesüsteemide ja imetajate neokorteksi ühised mastaapimisreeglid”, millega võib tutvust teha SIIN.
“Suuruse ja funktsionaalsuse mastaabi kasvamisel paistavad nii linnad kui ajud järgivat sarnaseid empiirilisi reegleid,” ütleb Changizi. “Linnad ja ajud peavad selleks, et korralikult töötada, suutma oma füüsilistest mõõtmetest hoolimata tõhusalt säilitada ühenduvuse fikseeritud taseme.”
