Исследование: мозг и фондовый рынок подчиняются одним законам во время кризиса

Учёные из Мичиганского университета обнаружили, что поведение мозга и фондового рынка во время кризисов подчиняется одним и тем же фундаментальным принципам, которые обычно описываются в физике.

Сеть, близость, устойчивость и восстановление при возмущении. Автор: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2505434122

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что как мозг под анестезией, так и экономика во время финансового кризиса проходят через фазовые переходы — резкие или постепенные изменения состояния системы.

Идея исследования возникла у доктора Унчхоля Ли из отделения анестезиологии, который заметил, что некоторые пациенты после анестезии приходят в сознание быстрее других.

«Анестезирующие препараты можно рассматривать как создание контролируемого кризиса в мозге, прерывающего нейронные сети для достижения бессознательного состояния», — объяснил Ли.

Учёные выяснили, что сложные системы, такие как мозг и фондовый рынок, обычно функционируют в состоянии критичности — тонкого баланса, обеспечивающего максимальную эффективность. При нарушении этого баланса система может резко перейти в кризисное состояние.

Исследователи разработали вычислительную модель, позволяющую определить, к какому типу фазового перехода (резкому или постепенному) склонна конкретная сеть. Сети с переходом первого порядка характеризуются взрывной нестабильностью, быстрым коллапсом и медленным восстановлением после кризиса.

Модель была протестирована на данных ипотечного кризиса 2007–2009 годов и электроэнцефалограммах пациентов под анестезией. Результаты показали, что страны с экономиками, близкими к переходу первого порядка (чаще развивающиеся рынки с низким ВВП на душу населения), демонстрировали более быстрое падение и медленное восстановление. Аналогично, мозг пациентов с признаками перехода первого порядка медленнее терял и восстанавливал сознание.

Доктор Джордж Машур, старший автор статьи, отметил:

«Работа доктора Ли весьма инновационна. Использование науки о сетях для понимания общей динамики мозга и других сложных систем было давней целью нашего Центра».

Полученные результаты могут найти применение в различных областях — от повышения безопасности анестезии с учётом индивидуальных особенностей мозга до разработки методов противодействия финансовым кризисам и изменениям климата.