Информационную емкость мозга оценили в «один интернет»
Американские ученые заключили , что количество памяти людской мозга возможно в 10 раза больше, чем считалось для этого. По их точке зрения, данный показатель измеряется в петабайтах, говорится в публикации в eLife.
Информация в мозге хранится в хранится в «силе» синапса, то имеется в его способности передавать возбуждение от одного нейрона к второму. Эти «силы» возможно измерить вбитах. Так, объем памяти мозга зависит как от числа синапсов, так и от их «сил».
Большая часть возбуждающих синапсов формируются между аксоном одного нейрона и «ветвью»дендрита другого. В то время, когда эти нейроны активируются в один момент, синапс делается «посильнее». Это приводит к увеличению «ветви» дендрита для помощи«сильного» синапса.
Трехмерная модель двух аксонов на синапсе. Иллюстрация: Thomas M Bartol Jr et al., eLife, 2016
Сотрудники Университета Солка выстроили трехмерную модель всех нейрональных связей (коннектома) во фрагменте гиппокампа крысы размером 6?6?5 кубических микрометров. Они поняли, что приблизительно в 10 процентах случаев аксоны формируют два синапса сдвумя «ветвями» одного дендрита. Исследователи решили измерить отличие междутакими схожими синапсами, дабы правильнее выяснить размеры (соответственно, и «силу»)синапсов, каковые традиционно классифицировались лишь как малые, средние ибольшие.
Оказалось, что отличие между размерами синапсов одного аксона мала — около восьми процентов. Учитывая, что размер подобных синапсов может различаться на столь малую величину, а размеры мельчайших из них приблизительно в 60 раз меньше громаднейших,исследователи заключили , что существует около 26 дискретных категорий синапсов, а не три, как считалось раньше.
Это соответствует количеству памяти приблизительно в 4,7 бита на синапс (прошлые оценки давали значения от 1 до 2бит). Так, точность хранения информации и, следовательно, неспециализированная емкость памяти мозга возможно на порядок больше, чем думали нейробиологи, и составлять как минимум петабайт (приблизительно столько информации содержится во всей Глобальной сети).
Подобная точность необычна, учитывая ненадежность синапсов гиппокампа — сигнал одного нейрона активирует второй только в 10–20 процентах случаев. Исследователи высказали предположение, что такая точность достигается благодаря постоянной настройке синапсов, усредняющей соотношение прошедших и не прошедших сигналов во времени. Моделирование подтвердило это предположение.
По точке зрения ученых,такая вероятностная передача разрешённых может объяснить необычную энергоэффективность мозга — обрабатывая огромные массивы данных, он тратит всего 20 ватт энергии. Один из исследователей Терри Сейновски (TerrySejnowski) выразил уверенность, что найденные изюминки структуры мозга смогут оказать помощь в разработке более идеальных компьютеров.
Создатель: Олег Лищук
Информация по теме:
- Мозг из автомобиля