Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку
The main purpose of this review article is to use the fluctuation theory of phase transitions for studying the process of the emergence of hexagonal grid cells in the brain (2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine). Particular attention is paid to the application of the Feynman’s classification o...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2023 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023129 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Організація
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023129 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
first principle universality class grid cells hexagons in human brain conformal invariance hypothesis Ginzburg–Landau Hamiltonian перший принцип клас унiверсальностi клiтини сiтки шестикутники в мозку людини гiпотеза конформної iнварiантностi гамiльтонiан Гiнзбурга–Ландау |
| spellingShingle |
first principle universality class grid cells hexagons in human brain conformal invariance hypothesis Ginzburg–Landau Hamiltonian перший принцип клас унiверсальностi клiтини сiтки шестикутники в мозку людини гiпотеза конформної iнварiантностi гамiльтонiан Гiнзбурга–Ландау Chalyi, A.V. Chalyi, K.A. Zaitseva, E.V. Chaika, E.N. Kryvenko, I.P. Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| topic_facet |
first principle universality class grid cells hexagons in human brain conformal invariance hypothesis Ginzburg–Landau Hamiltonian перший принцип клас унiверсальностi клiтини сiтки шестикутники в мозку людини гiпотеза конформної iнварiантностi гамiльтонiан Гiнзбурга–Ландау |
| format |
Article |
| author |
Chalyi, A.V. Chalyi, K.A. Zaitseva, E.V. Chaika, E.N. Kryvenko, I.P. |
| author_facet |
Chalyi, A.V. Chalyi, K.A. Zaitseva, E.V. Chaika, E.N. Kryvenko, I.P. |
| author_sort |
Chalyi, A.V. |
| title |
Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| title_short |
Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| title_full |
Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| title_fullStr |
Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| title_full_unstemmed |
Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| title_sort |
фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку |
| title_alt |
Physical Aspects of 2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine: 2. The First Principle and Universality Class for Grid Cells in the Brain |
| description |
The main purpose of this review article is to use the fluctuation theory of phase transitions for studying the process of the emergence of hexagonal grid cells in the brain (2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine). Particular attention is paid to the application of the Feynman’s classification of three stages of the study of natural phenomena for: 1) a brief description of the experimental stage of the discovery of the hexagonal structures of grid cells in human and animal brains; 2) the theoretical stage of research on the hexagon formation in the physical system of Benard cells, as well as the neurophysiological system of grid cells, discovered by Edward Mozer and May-Britt Mozer; 3) the most important stage, which allows one to formulate the first principle of the emergence of grid cells in the brain and, generally speaking, the first principle for the hexagon formation in different objects of inanimate and living nature. Our original theoretical findings are the following: (a) Polyakov’s conformal invariance hypothesis is violated for a system of grid cells in the brain; (b) the system of grid cells in the brain belongs to the universality class including the 3D Ising model in a magnetic field, as well as a real classical liquid-vapor system;(c) to formulate the first principle for a reliable theoretical justification of the emergence of hexagonal grid cells in the brain, it is necessary to use the fluctuating part of Gibbs thermodynamic potential (the Ginzburg–Landau Hamiltonian) for a system with chemical (biochemical) reactions. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023129 |
| work_keys_str_mv |
AT chalyiav physicalaspectsof2014nobelprizeinphysiologyormedicine2thefirstprincipleanduniversalityclassforgridcellsinthebrain AT chalyika physicalaspectsof2014nobelprizeinphysiologyormedicine2thefirstprincipleanduniversalityclassforgridcellsinthebrain AT zaitsevaev physicalaspectsof2014nobelprizeinphysiologyormedicine2thefirstprincipleanduniversalityclassforgridcellsinthebrain AT chaikaen physicalaspectsof2014nobelprizeinphysiologyormedicine2thefirstprincipleanduniversalityclassforgridcellsinthebrain AT kryvenkoip physicalaspectsof2014nobelprizeinphysiologyormedicine2thefirstprincipleanduniversalityclassforgridcellsinthebrain AT chalyiav fízičníaspektinobelívsʹkoípremíízfízíologííabomedicini2014roku2peršijprinciptaklasuníversalʹnostídlâklítinsítkiumozku AT chalyika fízičníaspektinobelívsʹkoípremíízfízíologííabomedicini2014roku2peršijprinciptaklasuníversalʹnostídlâklítinsítkiumozku AT zaitsevaev fízičníaspektinobelívsʹkoípremíízfízíologííabomedicini2014roku2peršijprinciptaklasuníversalʹnostídlâklítinsítkiumozku AT chaikaen fízičníaspektinobelívsʹkoípremíízfízíologííabomedicini2014roku2peršijprinciptaklasuníversalʹnostídlâklítinsítkiumozku AT kryvenkoip fízičníaspektinobelívsʹkoípremíízfízíologííabomedicini2014roku2peršijprinciptaklasuníversalʹnostídlâklítinsítkiumozku |
| first_indexed |
2023-10-18T23:28:06Z |
| last_indexed |
2023-10-18T23:28:06Z |
| _version_ |
1804810394845315072 |
| spelling |
ujp2-article-20231292023-09-08T06:28:20Z Physical Aspects of 2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine: 2. The First Principle and Universality Class for Grid Cells in the Brain Фізичні аспекти нобелівської премії з фізіології або медицини 2014 року: 2. Перший принцип та клас універсальності для клітин сітки у мозку Chalyi, A.V. Chalyi, K.A. Zaitseva, E.V. Chaika, E.N. Kryvenko, I.P. first principle universality class grid cells hexagons in human brain conformal invariance hypothesis Ginzburg–Landau Hamiltonian перший принцип клас унiверсальностi клiтини сiтки шестикутники в мозку людини гiпотеза конформної iнварiантностi гамiльтонiан Гiнзбурга–Ландау The main purpose of this review article is to use the fluctuation theory of phase transitions for studying the process of the emergence of hexagonal grid cells in the brain (2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine). Particular attention is paid to the application of the Feynman’s classification of three stages of the study of natural phenomena for: 1) a brief description of the experimental stage of the discovery of the hexagonal structures of grid cells in human and animal brains; 2) the theoretical stage of research on the hexagon formation in the physical system of Benard cells, as well as the neurophysiological system of grid cells, discovered by Edward Mozer and May-Britt Mozer; 3) the most important stage, which allows one to formulate the first principle of the emergence of grid cells in the brain and, generally speaking, the first principle for the hexagon formation in different objects of inanimate and living nature. Our original theoretical findings are the following: (a) Polyakov’s conformal invariance hypothesis is violated for a system of grid cells in the brain; (b) the system of grid cells in the brain belongs to the universality class including the 3D Ising model in a magnetic field, as well as a real classical liquid-vapor system;(c) to formulate the first principle for a reliable theoretical justification of the emergence of hexagonal grid cells in the brain, it is necessary to use the fluctuating part of Gibbs thermodynamic potential (the Ginzburg–Landau Hamiltonian) for a system with chemical (biochemical) reactions. Основною метою даної оглядової статтi є використання флуктуацiйної теорiї фазових переходiв для вивчення клiтин гексагональної сiтки як головної складової орiєнтацiйної системи в мозку людини i тварин (Нобелiвська премiя з фiзiологiї та медицини 2014 р.). Особливу увагу придiлено застосуванню фейнманiвської класифiкацiї трьох етапiв вивчення природних явищ для: 1) короткого опису експериментального етапу вiдкриття гексагональних структур клiтин сiтки в мозку людини i тварин; 2) теоретичного етапу дослiдження формування гексагонiв у фiзичнiй системi клiтин Бенара, а також у нейрофiзiологiчнiй системi клiтин сiтки, вiдкритої Едвардом Мозером i Мей-Брiтт Мозер; 3) найважливiшого етапу, який дозволяє сформулювати перший принцип виникнення клiтин сiтки в мозку i, взагалi кажучи, першооснову формування шестикутникiв в об’єктах неживої i живої природи. Нашi оригiнальнi теоретичнi результати пов’язанi з наступними твердженнями: (а) гiпотеза конформної iнварiантностi Полякова порушується для системи клiтин сiтки в мозку людини i тварин; (b) система клiтин сiтки належить до класу унiверсальностi, котрий включає 3D-модель Iзiнга в магнiтному полi, а також реальну класичну систему рiдина–пара; (c) для надiйного теоретичного обґрунтування першого принципу, який пояснює виникнення клiтин гексагональної сiтки в мозку, необхiдно використати флуктуацiйну частину термодинамiчного потенцiалу Гiббса (гамiльтонiан Гiнзбурга–Ландау) для системи з хiмiчними (бiохiмiчними) реакцiями. Publishing house "Academperiodika" 2023-09-08 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023129 10.15407/ujpe68.7.462 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 68 No. 7 (2023); 462 Український фізичний журнал; Том 68 № 7 (2023); 462 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe68.7 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023129/3006 Copyright (c) 2023 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |