Οι εγκέφαλοι και τα χρηματιστήρια ακολουθούν τους ίδιους κανόνες σε περιόδους κρίσης, δείχνει νέα μελέτη

Τι κοινό έχουν ο ανθρώπινος εγκέφαλος και το χρηματιστήριο; Αν η ερώτηση ακούγεται σαν αστείο, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν αποδεικνύουν ότι δεν είναι. Νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στα Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) δείχνει ότι οι εγκέφαλοι και οι οικονομίες συμπεριφέρονται με εντυπωσιακά παρόμοιο τρόπο όταν περνούν κρίσεις, ακολουθώντας νόμους που προέρχονται από τη φυσική.

Ο UnCheol Lee, Ph.D. από το Τμήμα Αναισθησιολογίας του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, εμπνεύστηκε την ιδέα παρατηρώντας ότι ορισμένοι ασθενείς ξυπνούν ταχύτερα από την αναισθησία σε σχέση με άλλους.

«Τα αναισθητικά φάρμακα μπορούν να θεωρηθούν ως ένας ελεγχόμενος τύπος κρίσης για τον εγκέφαλο, καθώς διακόπτουν το νευρωνικό του δίκτυο για να προκαλέσουν απώλεια συνείδησης», εξηγεί ο Lee.

Αναρωτήθηκε λοιπόν αν η ανάρρωση του εγκεφάλου από την αναισθησία θα μπορούσε να συγκριθεί με την οικονομική ανάκαμψη μιας χώρας ύστερα από μια χρηματοπιστωτική κατάρρευση – και αν και στις δύο περιπτώσεις υπάρχουν θεμελιώδεις φυσικοί νόμοι που προβλέπουν τη συμπεριφορά του συστήματος.

Η κρίσιμη ισορροπία και οι μεταβάσεις φάσης

Αν και ο εγκέφαλος και η οικονομία φαίνονται εντελώς διαφορετικά συστήματα, και τα δύο λειτουργούν υπό μια λεπτή ισορροπία που οι επιστήμονες ονομάζουν κριτικότητα (criticality). Σε αυτή την κατάσταση, το σύστημα είναι πιο ευέλικτο, αποτελεσματικό και ενημερωτικό. Όταν όμως αυτή η ισορροπία διαταραχθεί, το σύστημα μπορεί ξαφνικά να περάσει σε κρίση.

Στη φυσική, τέτοιες μεταβολές ονομάζονται μεταβάσεις φάσης (phase transitions) και διακρίνονται σε δύο τύπους:

• Οι πρώτης τάξης μεταβάσεις συμβαίνουν απότομα, όπως όταν το νερό παγώνει σε πάγο.
• Οι δεύτερης τάξης μεταβάσεις είναι πιο σταδιακές και ανθεκτικές στις διαταραχές, όπως όταν ένας μαγνήτης χάνει σταδιακά τον μαγνητισμό του καθώς θερμαίνεται.

Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι και οι δύο τύποι μεταβάσεων παρατηρούνται τόσο στον εγκέφαλο (κατά την απώλεια και ανάκτηση συνείδησης λόγω αναισθησίας) όσο και στις αγορές, όταν αυτές καταρρέουν και ανακάμπτουν σε περιόδους οικονομικών κρίσεων.

Μοντέλο που προβλέπει την κατάρρευση και την ανάκαμψη

Οι ερευνητές δημιούργησαν υπολογιστικό μοντέλο για να εκτιμήσουν εάν ένα δίκτυο βρίσκεται κοντά σε πρώτης ή δεύτερης τάξης μετάβαση στο σημείο καμπής του. Τα δίκτυα πρώτης τάξης, που χαρακτηρίζονται από εκρηκτικές μεταβολές, είναι πιο επιρρεπή σε αιφνίδιες καταρρεύσεις και παρουσιάζουν βραδύτερη ανάκαμψη μετά την κρίση.

«Με το μοντέλο ρυθμίσαμε τον τύπο της μετάβασης φάσης, δημιουργήσαμε σειρές δεδομένων και εντοπίσαμε τα σήματα που χαρακτηρίζουν τις δύο κατηγορίες», εξήγησε ο Lee. «Διαπιστώσαμε ότι ένα δίκτυο πρώτης τάξης εμφανίζει μεγαλύτερη διακύμανση στον συγχρονισμό των κόμβων του».

Χάρη σε αυτή την ανάλυση, η ομάδα κατάφερε να προβλέψει εάν ένα δίκτυο θα υποστεί απότομη ή σταδιακή κατάρρευση και ανάκαμψη, πριν ακόμη συμβεί η κρίση.

Αναλογίες ανάμεσα σε EEG και χρηματοπιστωτικές κρίσεις

Για να δοκιμάσουν το μοντέλο, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα από EEG εγκεφάλου ασθενών υπό αναισθησία και από χρηματιστηριακές μετρήσεις κατά τη χρηματοπιστωτική κρίση των ετών 2007–2009.

Τα χρηματιστήρια που παρουσίαζαν χαρακτηριστικά πρώτης τάξης μετάβασης κατέρρεαν ταχύτερα και ανέκαμπταν πιο αργά, ενώ τα κράτη με χαμηλότερο ΑΕΠ ανά κάτοικο εμφάνιζαν υψηλότερη εγγύτητα σε τέτοιου τύπου «εκρηκτικές» μεταβάσεις – φαινόμενο που εντοπίζεται συχνά στις αναδυόμενες αγορές.

Η μελέτη δείχνει ότι οι μηχανισμοί κρίσης και ανάκαμψης στον ανθρώπινο εγκέφαλο και στα οικονομικά δίκτυα διέπονται από τους ίδιους φυσικούς κανόνες, προσφέροντας ένα εντυπωσιακό παράδειγμα διεπιστημονικής σύνδεσης μεταξύ νευροεπιστήμης, οικονομίας και φυσικής συστημάτων.