Aunque el bulto de su trabajo implique el derivar de ecuaciones, los resultados de Cowan endientan bien con los datos del laboratorio generados en la corteza cerebral y los electroencefalogramas. Sus últimos resultados demuestran que el mismo uso matemático de los físicos de las herramientas de describir el comportamiento de partículas subatómicas y la dinámica de líquidos y de sólidos se puede ahora aplicar a entender cómo el cerebro genera sus varios ritmos.

Éstos incluyen las ondas de delta generadas durante sueño, las ondas alfa del cerebro visual, y las ondas de la gamma, descubiertas durante la década pasada, que parecen relacionadas a la tratamiento de la información. “El estado de reclinación de la actividad del cerebro parece tener una estructura estadística que sea característica de cierta clase de transición de fase,” Cowan dijo. “El cerebro tiene gusto de sentarse allí porque ése es el lugar en donde se optimiza la tratamiento de la información.”

Cowan organizó una sesión para AAAS en las matemáticas y el cerebro, que ocurrirán de 8:30 10 mañanas EST al sábado 16 de febrero. Él también participará en un informe de las noticias en el asunto en P.M. EST el viernes 15 de febrero 3. Ensamblarlo en ambos acontecimientos será matemático Nancy Kopell de la universidad de Boston y neurólogo de cómputo Tomás Poggio del Instituto de Tecnología de Massachusetts.

En la etapa actual de su investigación, Cowan dijo que sería prematuro y especulativo que él intente relacionarse cómo las transiciones de fase en el cerebro pudieron relacionarse con las condiciones o los estados neurológicos del sentido humano. “Que es para el futuro,” él dijo.

Otro componente el suyo la última investigación es la relación estrecha entre la formación de patrón espontánea en circuitos del cerebro y en redes de la reacción química. En esta investigación, él demuestra cómo las matemáticas pueden ayudar a explicar alucinaciones visuales y cómo la corteza visual obtuvo sus rayas, que son visibles al ojo desnudo cuando están quitadas de cadáveres.

“Esta línea de investigación sobre la formación de patrón se puede rastrear a Alan que Turing, que también fundó la ciencia moderna del cómputo,” dijo Terrence Sejnowski del instituto de Salk para los estudios biológicos en La Jolla, la California, que es especialista principal en neurobiología de cómputo.

La búsqueda de Cowan para entender los funcionamientos del cerebro que usan métodos numéricos atraviesa más de cuatro décadas. A lo largo de la manera él ha colaborado con una serie de estudiantes y de colegas del Ph.D. en la física, matemáticas, biología y neurología.

En 1972, él y el compañero postdoctoral Hugh Wilson, ahora de la universidad de York de Canadá, formularon un sistema de las ecuaciones que podrían describir la dinámica de redes de los nervios. Las “ecuaciones ahora llamadas de Wilson-Cowan,” se convirtieron en un apoyo principal de la investigación de la red de los nervios. “Solamente sabía siempre que esas ecuaciones eran inadecuadas, así que guardé el pensar de ellas,” Cowan dijo.

Entonces en 1985, él funcionó a través de un artículo en un diario japonés que describió un acercamiento estadístico de la física a las redes de la reacción química. “Me tardó años para entender cómo utilizar estas herramientas para las redes biológicas,” él dijo. “Sucede tan que hay una analogía entre el comportamiento de las redes de la reacción química y de las redes de los nervios.”

Su carrera de la investigación comenzó en 1962, cuando como estudiante de tercer ciclo en la ingeniería eléctrica, él trabajó con los fundadores de la teoría de red de los nervios. Éstos incluyeron la salchicha de Francfort de Norberto, que murió en 1964, antes de que podrían trabajar en común en el problema que Cowan continúa abordando.

“No entendía realmente lo que él decía a mí hasta que lo elaborara mismo. Él era uno de los grandes matemáticos del vigésimo siglo,” Cowan dijo.