يتم وضع 1 بيتابايت من المعلومات في الدماغ

كانت كمية الذاكرة في دماغ الإنسان كبيرة بشكل لا يصدق. تم استكشاف هذا الموضوع من قبل أطباء الأعصاب الأمريكيين: مؤلفو العمل العلمي Terry Sejnowski (Terry Sejnowski) من معهد البحوث البيولوجية Salk و Kristen Harris (Kristen Harris) من جامعة تكساس في أوستن ، مع زملائهم. مقالتهم منشورة في مجلة eLife.

درس العلماء كيفية عمل الخلايا العصبية الحصينية ، مع انخفاض استهلاك الطاقة ، يظهرون أداءً عاليًا. اتضح أن قدرة الدماغ يمكن أن تكون أكثر بعشر مرات مما كان يعتقد في السابق. يقول سينوفسكي : "هذه قنبلة حقيقية في علم الأعصاب" . "إن قياساتنا لمقدار الذاكرة في الدماغ تزيد من التقدير المحافظ 10 مرات إلى ما لا يقل عن بيتابايت ، إلى مقدار جميع المعلومات على الإنترنت."

من الواضح أن سينوفسكي يعني فقط المعلومات النصية. ولكن حتى في هذه الحالة ، فإن مثل هذا التقييم مثير للإعجاب للغاية.

في عملهم ، قام الباحثون ببناء نموذج ثلاثي الأبعاد لأنسجة الحصين الفئران على أساس الأدلة. وتم اكتشاف شيء غريب في هذا النموذج. تم تشابك المشابك - الروابط بين الخلايا العصبية - في 10 ٪ من الحالات. أي أنه لم تكن هناك نقاط الاشتباك العصبي واحدة ، ولكن تم إقرانها.

لقياس الفرق بين هذه المشابك المكررة ، أعاد فريق Seinovsky بناء الاتصال ، والأشكال ، وأحجام مادة دماغ الفئران على المستوى الجزيئي النانوي باستخدام المجاهر الحديثة والخوارزميات الحسابية.

يقول توم بارتول ، أحد العلماء: "لقد اندهشنا عندما اكتشفنا أن الاختلاف في حجم نقاط الاشتباك العصبي من الأزواج كان صغيراً للغاية ، حوالي 8٪ فقط". - لا أحد يعتقد أن الفرق سيكون صغيرا جدا. هذه خدعة بطبيعتها ".

اكتشاف أن الفرق في حجم المشابك يمكن أن يكون أقل من 8 ٪ يعني إمكانية وجود 26 فئة من الأحجام من المشابك (من خلال قوة الاتصال المشبك) ، وليس فقط عدد قليل ، كما كان يعتقد سابقًا. هذا يزيد بشكل كبير من "سعة" النظام ، مما يعني زيادة كبيرة في الكمية المحتملة من المعلومات المخزنة (حوالي 4.7 بت لكل المشبك). تظهر نتائج الدراسة في الفيديو.

كيف تعمل نقاط الاشتباك العصبي


يشرح سينوفسكي: "من الناحية التقريبية ، هناك ترتيب بأعلى دقة مما كان يمكن لأي شخص أن يتخيله". - يمكن أن تكون عواقب هذا الاكتشاف خطيرة. تحت الفوضى الظاهرة واضطراب مادة الدماغ ، هناك دقة عالية وترتيب منظم تم إخفاؤه من قبل. "

تظهر حسابات العلماء أن نقاط الاشتباك العصبي تغير حجمها وخصائصها ، اعتمادًا على الإشارة المرسلة. يتسبب ما يقرب من 1500 عملية انتقال عصبي في حدوث تغيرات في المشابك الصغيرة (تستغرق حوالي 20 دقيقة) ، في حين أن بضع مئات من عمليات الإرسال (1-2 دقيقة) تغير المشابك الكبيرة.

وبعبارة أخرى ، كل 2-20 دقيقة ، يتغير حجم المشابك في الدماغ ، مع ضبط الإشارة المرسلة.

يمكن أن تجد الاكتشافات التي تم إجراؤها في عمل نقاط الاشتباك العصبي تطبيقًا في علوم الكمبيوتر ، في تطوير أنظمة فائقة الدقة وموفرة للطاقة باستخدام تقنيات التعلم العميق والشبكات العصبية. قال سينوفسكي: "سوف تساعد خدعة الدماغ هذه بالتأكيد في تصميم أجهزة كمبيوتر أفضل". "اتضح أن استخدام الإرسال الاحتمالي ليس أقل دقة وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة في كل من أجهزة الكمبيوتر والدماغ."

Source: https://habr.com/ru/post/ar389441/