Tra neuroni e galassie dell’universo esiste un codice geometrico comune: la scienza lo sta dimostrando con numeri, simulazioni e intelligenza artificiale
Partiamo da quello che questo articolo non sta dicendo: nessuno qui sostiene che l’universo pensi o abbia una qualche forma di coscienza. Quello che la scienza ha iniziato a documentare, dati alla mano, è qualcosa di diverso ma forse ancora più affascinante: due dei sistemi più complessi che conosciamo, il cervello umano e la rete cosmica di galassie, condividono le stesse proporzioni interne, le stesse regole di connessione, pur essendo separati da 27 ordini di grandezza di scala e governati da forze fisiche completamente diverse.
Lo studio che ha cambiato la prospettiva
Il punto di partenza è una ricerca pubblicata nel novembre del 2020 su Frontiers in Physics, firmata da Franco Vazza, astrofisico dell’Università di Bologna, e Alberto Feletti, neurochirurgo dell’Università di Verona. I due hanno deciso di fare quello che nessuno aveva ancora fatto in modo rigoroso: confrontare la rete neuronale del cervelletto umano con la rete cosmica di galassie, usando gli stessi strumenti matematici per entrambi i sistemi.
I numeri di partenza già hanno portato a delle perplessità: il cervello umano contiene circa 69 miliardi di neuroni, l’universo osservabile almeno 100 miliardi di galassie. Coincidenza numerica curiosa ma non dimostrativa.
Quello che colpisce davvero arriva quando si guardano le proporzioni interne: in entrambi i sistemi, circa il 70-75% della massa o energia totale è composta da materiale apparentemente passivo (ad esempio l’acqua nel cervello e l’energia oscura nell’universo), mentre il restante 25-30% forma la struttura attiva. Vazza e Feletti hanno poi calcolato la densità spettrale di potenza di entrambe le reti, una tecnica utilizzata dalla cosmologia per misurare la distribuzione della materia nello spazio. Risultato: la distribuzione delle fluttuazioni nella rete neuronale del cervelletto su scale da 1 micrometro a 0,1 millimetri segue la stessa progressione della distribuzione della materia nella rete cosmica su scale da 5 a 500 milioni di anni luce. 27 ordini di grandezza di differenza ma lo stesso linguaggio matematico. Hanno anche confrontato il numero medio di connessioni per nodo: 3,8-4,1 per il web cosmico, 4,6-5,4 per la corteccia umana.
“Questi due sistemi complessi mostrano più somiglianze di quelle condivise tra il web cosmico e una singola galassia, o tra la rete neuronale e l’interno di un singolo neurone”, ha dichiarato Feletti. In altre parole, il cervello assomiglia più all’universo intero di quanto un singolo neurone assomigli al cervello.
L’importanza dell’intelligenza artificiale
A 5 anni di distanza dallo studio di Vazza e Feletti, la ricerca su questi parallelismi ha fatto un salto in avanti grazie all’intelligenza artificiale. Wolfgang Kurz della Technical University of Munich e Danny Baranes dell’Ariel University hanno pubblicato nell’ottobre del 2025 uno studio su arXiv in cui applicano l’analisi geometrica assistita da AI a reti neuronali coltivate in laboratorio. I dendriti dei neuroni, cioè quei rami che si diramano dal corpo cellulare e ricevono i segnali, si auto-organizzano spontaneamente in reticoli con caratteristiche precise e ripetibili: hub di connessione centrali, grandi vuoti tra i nodi, una struttura cosiddetta “small-world” (alta connettività con percorsi brevi tra nodi distanti).
Le stesse caratteristiche, con le stesse proporzioni, si ritrovano nel web cosmico, dove i filamenti di materia connettono ammassi di galassie lasciando enormi vuoti tra loro. I contatti sinaptici si concentrano negli hub esattamente come la luminosità delle galassie si concentra nelle intersezioni dei filamenti cosmici. La conclusione degli autori dello studio è che esistano leggi matematiche che la materia tende a seguire indipendentemente dalla scala e dalla natura delle forze.
Il web cosmico nell’universo si muove?
A rendere ancora più interessante questa immagine arriva una scoperta pubblicata a fine 2025 sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Un team internazionale guidato dall’Università di Oxford ha identificato uno dei più grandi oggetti rotanti mai osservati nell’universo: un filamento cosmico lungo 50 milioni di anni luce, a 140 milioni di anni luce da noi che ruota.
All’interno di questo filamento, che ospita circa 280 galassie, i ricercatori hanno trovato 14 galassie ricche di idrogeno disposte in una riga sottilissima, larga appena 117.000 anni luce e lunga 5,5 milioni di anni luce, che ruotano tutte in sincronia con il filamento stesso. La scoperta è stata resa possibile dal radiotelescopio MeerKAT in Sudafrica, combinato con dati ottici di DESI e del Sloan Digital Sky Survey.
È come una giostra con le tazze dei Luna Park o delle feste: ogni tazza gira su se stessa, ma l’intera giostra ruota a sua volta, in questo caso ogni galassia è la tazza, e il filamento cosmico è la giostra. Questa scoperta è importante perché prima di poter osservare il fenomeno, si pensava che la struttura su grande scala avesse un’influenza molto limitata sulla rotazione delle singole galassie, ma questo filamento dimostra il contrario, sfidando la nostra comprensione sulla formazione delle galassie.
Cosa significa davvero: un principio, non una metafora
Occorre però essere chiari su cosa si sta dicendo e cosa no: nessuno di questi studi sostiene che l’universo sia cosciente o intelligente, quella per ora resta fantascienza, e buona parte della divulgazione (scorretta) su questo tema scivola spesso in quella direzione, confondendo la somiglianza strutturale con una somiglianza funzionale. Il cervello pensa perché i suoi neuroni scambiano segnali elettrochimici in frazioni di secondo.
Le galassie impiegano milioni di anni solo per inviare un segnale alla galassia più vicina e da quando esiste l’universo, due galassie vicine hanno scambiato poco più di mille segnali (abbastanza per una singola cellula nervosa umana in tre minuti di attività).
Quello che la ricerca suggerisce invece, è che processi fisici molto diversi tra loro (la gravità da una parte, la chimica dall’altra) possano convergere verso le stesse soluzioni perché esistono principi di efficienza nella distribuzione delle connessioni e dell’energia che la materia tende a seguire indipendentemente dal contesto.
Capire queste leggi in un sistema può aiutare a comprenderle nell’altro, al contrario di quanto spesso si legge online, quando alla notizia di una qualche nuova ricerca scientifica leggiamo non serva a nulla: le tecniche sviluppate per mappare il web cosmico infatti, hanno trovano già applicazioni in neurochirurgia, e i metodi di analisi delle reti neurali vengono usati per studiare la distribuzione delle galassie. La scienza, anche questa volta, funziona meglio quando i filamenti si connettono. Che sia stato tutto il pensiero di un enorme cervello universale ad aver pensato anche questo articolo?
Studi consultati:
