Ny forskning viser at hjernen er minnekapasiteten som er ti ganger høyere enn tidligere estimater. Det betyr at det er i petabyte området—noe som plasserer den i nærheten er World Wide Web territorium.
Den menneskelige hjerne er ofte sammenlignet med en datamaskin. Ett aspekt i særdeleshet som egner seg godt til slike sammenligninger er minne. Når datamaskinen forskere snakke om minne, de henviser til en RAM (random access memory) og lagring på harddisken. Når man refererer til den menneskelige hjernen, nevrologer snakke om kort sikt minne, som er som RAM og lang sikt minne, som er beslektet til en harddisk. Følgelig, forskere finner det nyttig å analogize hjernen vår lagringskapasitet til en datamaskin, noe som forklarer hvorfor de måler det i bits og bytes.
Dessverre, det er en mangel på konsensus om hvor mye informasjon som hjernen vår er i stand til å lagre. Anslagene varierer fra én terrabyte til 100 terabyte til 2500 terabyte (en terabyte være med 1000 gb). Men som en ny studie fra Salk Institute viser disse beregningene synes å være en størrelsesorden for lav. Ved å opprette en beregningsorientert rekonstruksjon av et segment av en rotte er hjernen, et team ledet av Salk Institute Terry Sejnowski har vist at den menneskelige hjernen er minnekapasiteten er faktisk i petabyte utvalg. Detaljene i deres arbeid kan nå bli funnet science journal liv.
“Dette er en skikkelig bombe i feltet av nevrovitenskap,” sa Sejnowski i en pressemelding. “Vi oppdaget at nøkkelen til å låse opp utformingen prinsippet for hvordan hippocampal nevroner funksjon med lav energi, men høy beregning makt. Vår nye målinger av hjernens minne øke konservative anslag med en faktor på 10 til minst en petabyte, i samme ballpark som World Wide Web.”
For å være rettferdig, det er i den samme generelle området som Nettet, men det er ikke helt i samme ballpark som Nettet. Salk forskere synes å være overstating det litt. Hvis vi ser på de Fire Store—som Google, Amazon, Microsoft og Facebook—deres servere alene store minst 1,200 petabyte mellom dem. Som ekskluderer resten av Nettet, inkludert lagring leverandører som Dropbox, Barracuda, og SugarSync.
Sponset
Men én petabyte er fortsatt en massiv mengde data. Uttrykt numerisk, det er 250 bytes. En god analogi er den totale mengden av data samlet i US Library of Congress, som er om lag 235 terabyte. En petabyte er om lag fire ganger. Legge ennå en annen måte, en petabyte er nok til å lagre DNA av hele befolkningen i Usa to ganger over. Så hjernen vår kan ikke ha tilsvarende lagringskapasitet på hele Nettet, men det er fortsatt et stort data-reservoaret.
Teamet skapt en beregningsorientert 3D-rekonstruksjon av rotte hippocampal vev (minne midten av hjernen), som viste noe helt uventet. Enkelte nevroner som syntes å være å sende dupliserte meldinger for å motta nevroner. Fascinert, forskere bestemte seg for å måle og sammenligne størrelser av to lignende synapser, som de håpet ville forbedre sin forståelse av synaptisk størrelse. Dette står i kontrast til hvordan nevrologer å referere til størrelser av nerveceller i form av små, mellomstore og store. Det er problematisk, gitt at minnekapasiteten av nevroner, avhenger av størrelsen av synapser.
Forskerne oppdaget at synapser av alle størrelser varierer i trinn så liten som åtte prosent. Så det kan være så mange som 26 kategorier av størrelser av synapser. Denne “synaptisk plastisitet” betyr at det er 10 ganger mer diskrete størrelser av synapser enn tidligere antatt. I beregningsorientert vilkår, som tilsvarer omtrent 4,7 biter av informasjon. Før denne studien, nevrologer trodd at hjernen var i stand til bare ett til to biter for kort og lang lagring i minnet i hippocampus.
“Dette er omtrent en størrelsesorden av presisjon mer enn noen noen gang har forestilt meg,” sa Sejnowski.
Dette funnet også bidrar til å forklare hjernen er overraskende effektivitet, noe som kan føre til meget nøyaktige, super-effektiv, datamaskiner, inkludert de som bruker dyp læring og kunstig garn. Så på samme måte som datamaskiner er å hjelpe oss til å forstå den menneskelige hjernen, disse typer nevrale innsikt er å hjelpe oss å bygge opp mer effektive og kraftige datamaskiner.
[liv]
Øverste bilde: Salk Institute
E-post forfatteren på george@gizmodo.com og følg ham @dvorsky.