Llwyddodd gwyddonwyr o'r Swistir, ynghyd ag arbenigwyr o IBM, i ddarganfod strwythurau yn yr ymennydd dynol sy'n bodoli nid yn unig mewn pedwar neu bum dimensiwn, ond hyd yn oed mewn un ar ddeg dimensiwn. Gan ddefnyddio strwythurau aml-ddimensiwn o'r fath, mae ein hymennydd yn prosesu gwybodaeth sy'n dod i mewn.

Mae arbenigwyr o Brifysgol Dechnegol Swistir Lausanne a'u cydweithwyr o IBM wedi bod yn ymwneud â modelu'r ymennydd dynol ers mwy na deng mlynedd. Yn 2015, fe wnaethant lwyddo i greu model o ddarn bach o system sensitif yr ymennydd, nad yw ei gyfaint yn fwy na 0,3 mm³. Gelwir unedau swyddogaethol o'r fath yn golofnau neocortical, ac ynddynt mae'r synapsau rhwng niwronau yn llawer cryfach na gyda niwronau y tu allan i'r ardal hon. I greu'r model, bu'n rhaid i'r gwyddonwyr archwilio a disgrifio wyth miliwn o gysylltiadau rhwng celloedd nerfol a chofnodi gweithgaredd 14 o niwronau.

I ddisgrifio ffurf un golofn, defnyddiodd gwyddonwyr ganlyniadau a gafwyd sawl blwyddyn yn ôl a chynlluniau newydd eu darganfod. Ac maen nhw wedi cyrraedd rhywbeth tebycach i ffuglen wyddonol; mae ymchwilwyr wedi llwyddo i ddarganfod strwythurau yn yr ymennydd sy'n bodoli yn y 4ydd neu'r 5ed dimensiwn, rhai mor uchel â'r 11eg.

Mae'n eithaf amlwg nad yw'r llygad dynol yn gallu gweld y strwythurau hyn. Fe'u darganfuwyd gan ddefnyddio topoleg algebraidd, cangen o fathemateg y mae ei hafaliadau yn ei gwneud hi'n bosibl disgrifio gwrthrychau yn y gofod sy'n bodoli mewn dimensiynau lluosog.

Yn yr erthygl gyhoeddedig, dywedir bod ymddangosiad strwythurau aml-ddimensiwn yn digwydd yn yr achosion hynny pan fydd niwronau'n cysylltu â'i gilydd mewn ffordd benodol benodol. Mae siâp eu grŵp yn cael ei bennu gan drefniant niwronau. Po fwyaf o gelloedd nerfol sydd mewn adeiledd, y mwyaf cymhleth yw ei siâp.

Yn ôl pennaeth prosiect Blue Brain, y niwrowyddonydd Henry Markram, mae degau o filiynau o wrthrychau aml-ddimensiwn o'r fath mewn darn bach o'r ymennydd. Mae darganfod yr adeileddau aml-ddimensiwn hyn yn egluro pam ei bod wedi bod mor broblemus hyd yma i astudio a modelu’r ymennydd.

Defnyddiodd gwyddonwyr offer mathemategol nad oeddent wedi'u haddasu i strwythurau aml-ddimensiwn. Ar hyn o bryd, diolch i Ran Levi o Brifysgol Aberdeen yn yr Alban a Kathryn Hess o Lausanne - dau arbenigwr mewn topoleg - mae ganddynt gyfle i ddisgrifio ffurfiannau niwronaidd aml-ddimensiwn.

Ar ôl derbyn ysgogiad ysgogiad, mae'r ymennydd yn dechrau adeiladu strwythur, wedi'i ymgynnull o giwbiau, gwiail a phlatiau ac o unedau amlddimensiwn mwy cymhleth. Maent yn dadfeilio ar yr un cyflymder ag y cânt eu hadeiladu, ac mae'r holl brosesau hyn yn digwydd yn unol â gorchymyn llym.

Y dyddiau hyn, mae gwyddonwyr yn wynebu cwestiynau a yw strwythurau niwronaidd tebyg hefyd yn gysylltiedig â storio gwybodaeth yn ein hatgofion ac a yw eu cymhlethdod yn dibynnu ar gymhlethdod y tasgau sydd o'n blaenau.