Neue Forschung zeigt, das Gehirn ist die Speicherkapazität zehn mal größer als in früheren Schätzungen. Das bedeutet, dass es in den petabyte-Bereich—was bringt es in der Nähe des World-Wide-Web-Gebiet.
Das menschliche Gehirn ist oft im Vergleich zu einem computer. Ein Aspekt insbesondere eignet sich gut für diese Art der Vergleiche ist Erinnerung. Wenn der computer, Wissenschaftler sprechen von Speicher, auf die Sie verweisen, RAM (random access memory) und Festplattenspeicher. Wenn mit Bezug auf das menschliche Gehirn, Neurowissenschaftler sprechen der Kurzfristige Speicher wie RAM, und Langzeitgedächtnis, der ähnlich einer Festplatte. Folglich Wissenschaftler finden es hilfreich, analogize unser Gehirn ist die Speicherkapazität auf einem computer, die erklärt, warum Sie es gemessen in bits und bytes.
Leider gibt es keinen Konsens, wie viel Informationen, die unser Gehirn in der Lage sind, zu speichern. Schätzungen variieren von einem terabyte zu 100 Terabyte 2.500 Terabyte (TB wird mit 1.000 Gigabyte). Aber wie eine neue Studie des Salk-Instituts zeigt, diese Schätzungen erscheinen, um eine Größenordnung zu niedrig. Durch die Schaffung einer computergestützten Rekonstruktion eines Segments eines Rattenhirn, ein team, geleitet von der Salk-Instituts Terry Sejnowski hat gezeigt, dass das menschliche Gehirn ist die Speicherkapazität eigentlich in den petabyte-Bereich. Die details Ihrer Arbeit finden Sie jetzt die Fachzeitschrift eLife.
“Das ist eine echte Bombe auf dem Gebiet der Neurowissenschaften”, sagte Sejnowski in einer Pressemitteilung. “Wir haben entdeckt der Schlüssel zum entriegeln der design-Prinzip, wie hippokampalen Neuronen Funktion mit niedriger Energie aber hohe Rechenleistung. Unsere neue Messungen des Gehirns, die Speicherkapazität zu erhöhen konservative Schätzungen um einen Faktor von 10 bis mindestens ein petabyte, ungefähr im selben Bereich wie das World Wide Web.”
Um fair zu sein, es ist in der gleichen Allgemeinen Bereich wie das Web, aber es ist nicht ganz in demselben Bereich wie das Web. Die Salk-Forscher zu sein scheinen übertrieben es ein bisschen. Wenn wir Bedenken, dass die Großen Vier—Google, Amazon, Microsoft und Facebook—Ihre Server allein store mindestens 1.200 Petabyte zwischen Ihnen. Das schließt den rest der Website, einschließlich der storage-Anbieter wie Dropbox, Barracuda und SugarSync.
Gesponsert
Aber ein petabyte ist immer noch eine riesige Menge von Daten. Ausgedrückt numerisch 250 bytes. Eine gute Analogie ist die Gesamtmenge der Daten angehäuft bei der US Library of Congress, die etwa 235 Terabyte. Ein petabyte ist etwa vier mal. Setzen Sie noch einen anderen Weg, mit einem petabyte ist genug, um die DNA der gesamten Bevölkerung der Vereinigten Staaten zweimal. Also unser Gehirn kann nicht mit der entsprechenden Kapazität der gesamten Web, aber es ist immer noch eine riesige Daten-reservoir.
Das team erstellt eine computergestützte 3D-Rekonstruktion von Ratten-Hippocampus-Gewebe (Speicher-Zentrum des Gehirns), die offenbart etwas ganz unerwartetes. Bestimmte Neuronen zu sein schien, senden doppelte Nachrichten zu empfangen Neuronen. Fasziniert die Forscher beschlossen, zu Messen und zu vergleichen, die Größen von zwei ähnlichen Synapsen, die Sie hofften, verfeinern Sie Ihre Verständnis der synaptischen Größe. Dies steht im Gegensatz zu, wie Neurowissenschaftler in der Regel beziehen sich auf die Größen von Nervenzellen im Hinblick auf kleine, mittlere und große. Das ist problematisch, da die Speicherkapazität von Neuronen, hängt von der Größe der Synapsen.
Die Forscher entdeckten, dass die Synapsen in allen Größen variieren in Schritten, die kleiner als acht Prozent. So könnte es sein, so viele wie 26 Kategorien von Größen von Synapsen. Diese “synaptische Plastizität” gibt es 10 mal mehr diskrete Größen von Synapsen, als man bisher dachte. In computational Bedingungen, das entspricht rund 4,7 bits von Informationen. Vor dieser Studie, Neurowissenschaftler dachte, dass das Gehirn in der Lage, nur ein bis zwei bits für kurze und lange Speicher im hippocampus.
“Das ist ungefähr die Größenordnung, in der Präzision mehr als jeder andere hat jemals vorgestellt hatte”, sagte Sejnowski.
Diese Entdeckung hilft auch zu erklären, das Gehirn ist erstaunlich, Effizienz, die letztendlich zur ultraprecise, super-effiziente, Computer, einschließlich derer, nutzen Sie tief Lernens und der künstlichen Netze. Also in der gleichen Weise, dass Computer uns helfen, das menschliche Gehirn zu verstehen, diese Art von neuronalen Erkenntnisse helfen uns beim Aufbau effizienter und leistungsfähiger Computer.
[eLife]
Bild oben: Salk Institute
Den Autor E-Mail an george@gizmodo.com und ihm Folgen @dvorsky.