Një studim i fundit i publikuar në *Physical Review Letters* sjell një rishikim të rëndësishëm të një prej ideve më të diskutuara në neuroshkencë dhe fizikën e sistemeve komplekse: idesë se truri i njeriut operon në një gjendje të quajtur “pikë kritike”. Për shumë vite, kjo ide është konsideruar si një nga shpjegimet më elegante për mënyrën se si truri arrin të jetë njëkohësisht i qëndrueshëm dhe jashtëzakonisht fleksibël. Megjithatë, studimi i ri argumenton se shumë nga provat që mbështesin këtë teori mund të jenë të gabuara ose të paktën të keqinterpretuara për shkak të kufizimeve statistikore dhe metodologjike.
Në kuptimin e fizikës, një pikë kritike është një moment tranzicioni midis dy gjendjeve të ndryshme të një sistemi, si për shembull kalimi nga një gjendje e rregullt në një gjendje kaotike. Në këtë pikë, sistemi shfaq veti të veçanta, si ndjeshmëri ekstreme ndaj ndryshimeve të vogla dhe aftësi për të transmetuar informacion në mënyrë shumë efikase në të gjithë strukturën e tij. Kjo është arsyeja pse shkencëtarët kanë supozuar se truri mund të funksionojë në një gjendje të tillë, pasi një organizim i tillë do t’i jepte atij avantazhe të mëdha funksionale, duke përfshirë një diapazon të gjerë reagimi ndaj stimujve dhe një fleksibilitet të lartë në përpunimin e informacionit.
Mbështetja për këtë ide ka ardhur kryesisht nga analiza e të dhënave neuronale, ku janë vërejtur modele që përsëriten në mënyrë të ngjashme në shkallë të ndryshme kohore dhe hapësinore. Këto modele shpesh ndjekin të ashtuquajturat “ligje fuqie”, të cilat janë karakteristike për sisteme që ndodhen në prag të kritikalitetit. Për më tepër, koncepte të ngjashme janë adoptuar edhe në inteligjencën artificiale, veçanërisht në fusha si “reservoir computing”, ku është vërejtur se rrjetet artificiale performojnë më mirë kur operojnë pranë “skajit të kaosit”, një koncept i afërt me pikën kritike.
Megjithatë, studimi i ri ngre një shqetësim të rëndësishëm: a janë këto modele vërtet reflektim i dinamikës së brendshme të trurit, apo janë thjesht produkte të mënyrës se si të dhënat mblidhen dhe analizohen? Autorët tregojnë se dy faktorë të zakonshëm mund të krijojnë iluzionin e kritikalitetit. Së pari, sinjalet e trurit kanë autokorelacion në kohë, që do të thotë se ato nuk janë të pavarura nga njëra-tjetra, por ndikohen nga gjendjet e mëparshme. Së dyti, të dhënat që kemi për trurin janë gjithmonë të pjesshme dhe me rezolucion të kufizuar, sidomos në teknika si fMRI, gjë që mund të çojë në interpretime të gabuara statistikore.
Për të kapërcyer këto probleme, studiuesit zhvilluan një kornizë të re analitike që kontrollon në mënyrë të rreptë këto efekte dhe përpiqet të dallojë midis strukturave reale të aktivitetit të trurit dhe atyre që lindin si pasojë e kufizimeve të të dhënave. Kur kjo metodë u aplikua në të dhëna të gjera të trurit, rezultati ishte më i nuancuar nga sa pritej: truri nuk duket se ndodhet saktësisht në pikën kritike, por funksionon shumë afër saj.
Ky përfundim është i rëndësishëm sepse sugjeron një kompromis funksional. Nëse truri do të ishte pikërisht në pikën kritike, ai mund të ishte tepër i ndjeshëm dhe potencialisht i paqëndrueshëm. Nga ana tjetër, nëse do të ishte shumë larg kësaj gjendjeje, ai do të humbiste fleksibilitetin dhe efikasitetin në përpunimin e informacionit. Duke operuar afër kritikalitetit, truri duket se arrin një ekuilibër optimal midis stabilitetit dhe adaptueshmërisë, duke përfituar nga avantazhet e të dyja gjendjeve pa u ekspozuar plotësisht ndaj disavantazheve të tyre.
Kjo ide ka implikime të gjera jo vetëm për neuroshkencën, por edhe për mënyrën se si kuptojmë sistemet komplekse në përgjithësi. Ajo sugjeron se sistemet biologjike nuk kanë nevojë të jenë në një gjendje ideale teorike për të funksionuar në mënyrë optimale; përkundrazi, ato mund të operojnë në një zonë pranë kësaj gjendjeje, ku ruajnë fleksibilitetin dhe stabilitetin njëkohësisht. Ky koncept mund të ndihmojë edhe në përmirësimin e modeleve të inteligjencës artificiale, duke ofruar një mënyrë më realiste për të dizajnuar sisteme që janë të fuqishme, por edhe të qëndrueshme.
Në fund, siç thekson edhe bashkautori Rubén Calvo Ibáñez, ky lloj kërkimi lidhet me një pyetje shumë më të thellë shkencore: si mund të lindë kompleksiteti nga rregulla të thjeshta. Duke përdorur mjete nga fizika e sistemeve komplekse dhe teoria jashtë ekuilibrit, studiuesit janë në gjendje të analizojnë edhe sisteme shumë të ndërlikuara si truri, duke ndërtuar një kuptim më të saktë dhe më realist të mënyrës se si funksionon ai në të vërtetë.
