Човешкият мозък може да вмести в себе си десет пъти

Човешкият мозък може да вмести в себе си 10 пъти повече информация, в сравнение с се смяташе по-рано – няколко петабайта данни, са пресметнали неврофизиолози от института Солк.

Това е задоволително да вмести съвсем цялото наличие на интернет, излиза наяве от публикация, оповестена в сп. eLife.

„ Това е същинска бомба за неврофизиологията. Намерихме ключа към разбирането на това, по какъв начин работят невроните на хипокампа – центъра на паметта, по какъв начин съумяват да съчетаят ниското равнище на енергопотребление с висока продуктивност. По най-консервативни оценки размерът на нашата памет е към 10 пъти по-голям, в сравнение с смятахме по-рано, и е към петабайт, което е съпоставимо с цялата световна мрежа “, споделя Тери Седжновски (Terry Sejnowski) от Института Солк в Ла Хоя (САЩ).

Както изяснява Седжновски, през днешния ден учените считат, че нашите мемоари се съдържат в обособена част на мозъка, наричана хипокамп. Паметта в него се съхранява както във тип на електрически импулси, по този начин и като химични сигнали, които нервните кафези обменят между тях.

Авторите на публикацията решили да изяснят по какъв начин протичат тези процеси, като основали пълностоен компютърен модел на хипокамп с размер една кръвна клетка. Симулацията даже на такава дребна част от мозъка се оказала извънредно комплицирана изчислителна задача заради големия брой съединения сред нервните кафези.

Като следили работата на синапсите – нервни окончания – в този модел, неврофизиолозите забелязали нещо извънредно извънредно. Оказало се, че редица нервни кафези били свързани с едни и същи „ съседи “ не с един, а с няколко синапса с идентични размери и размер, което значи, че те предават две копия на един и същи сигнал.

От друга страна, синапсите, свързващи неврона с другите кафези, имали разнообразни размери, което разрешило на учените да дефинират „ размера “ на единичния неврон, като изчислят типичния брой синапси с разнообразни размери на всяка нервна клетка в хипокампа.

Както се оказало, невроните съдържат ненадейно доста синапси с разнообразни размери – 26 вида нервни окончания, всяко от които се отличава по размер от околните по размери до него синапси с 8,3%. Подобна цифра значи, преведено на езика на изчислителните устройства, че всеки неврон може да съхранява към 4,7 бита информация (26 = 2 4,7).

Как работи всичко това? Тайната се заключва в това, че синапсите предават информация не обезпечено, а с прочут късмет, който учените правят оценка на към 60 %. Надеждността на доставката на данни се обезпечава с неведнъж предаване на сигналите и специфична система за „ автокалибровка “ на синапсите – техните размери стават по-големи или по-малки на всеки две минути според от запитванията от другите области на мозъка и получаваните от тях отговори.

Благодарение на тези ненадейно огромни стойности хипокампът на мишка – и явно на човек – е кадърен да съхранява на порядък повече информация, в сравнение с са считали учените по-рано – към 5-20 петабайта данни, което е съпоставимо с размера на цялата световна мрежа.

Подобни резултати затвърждават статута на мозъка като най-ефективното изчислително устройство – употребявайки единствено 20 вата сила, нашата нервна система оперира с масиви от данни, недостъпни за актуалните суперкомпютри, отбелязва Седжновски.

Авторите на публикацията се надяват, че това изобретение ще въодушеви учените за опити да възпроизведат тези свойства на мозъка в свръхефективни изчислителни уреди.

РИА Новости