1 pétaoctet d'informations est placé dans le cerveau

La quantité de mémoire dans le cerveau humain était incroyablement grande. Ce sujet a été exploré par des neurologues américains: auteurs de l'ouvrage scientifique Terry Sejnowski (Terry Sejnowski) de l'Institute of Biological Research Salk et Kristen Harris (Kristen Harris) de l'Université du Texas à Austin, avec des collègues. Leur article est publié dans le magazine eLife.

Les scientifiques ont étudié le fonctionnement des neurones hippocampiques, avec une faible consommation d'énergie, ils présentent des performances élevées. Il s'est avéré que la capacité du cerveau peut être dix fois supérieure à ce que l'on pensait auparavant. «Il s'agit d'une véritable bombe en neurologie», explique Seinowski. "Nos mesures de la quantité de mémoire dans le cerveau augmentent l'estimation prudente de 10 fois, au moins en pétaoctets, à environ la quantité de toutes les informations sur Internet."

Seinowski, évidemment, ne signifie que des informations textuelles. Mais même dans ce cas, une telle évaluation est très impressionnante.

Dans leur travail, les chercheurs ont construit un modèle 3D de tissu hippocampique de rat basé sur des preuves. Et quelque chose d'étrange a été découvert dans ce modèle. Les synapses - connexions entre neurones - ont été dupliquées dans 10% des cas. Autrement dit, il n'y avait pas de synapses simples, mais appariées.

Pour mesurer la différence entre ces synapses dupliquées, l'équipe de Seinovsky a reconstruit la connectivité, les formes et les volumes de matière cérébrale de rat au niveau nanomoléculaire à l'aide de microscopes modernes et d'algorithmes de calcul.

«Nous avons été étonnés lorsque nous avons constaté que la différence de taille des synapses par rapport aux paires était très faible, seulement environ 8%», explique Tom Bartol, l'un des scientifiques. - Personne ne pensait que la différence serait si petite. C'est une telle astuce par nature. "

La découverte que la différence de taille des synapses peut être aussi faible que 8% signifie la possibilité de l'existence de 26 catégories de tailles de synapses (par la force de la connexion synaptique), et pas seulement quelques-unes, comme on le pensait précédemment. Cela augmente considérablement la «capacité» du système, ce qui signifie une augmentation significative de la quantité potentielle d'informations stockées (environ 4,7 bits par synapse). Les résultats de l'étude sont présentés dans la vidéo.

Comment fonctionnent les synapses


«Grosso modo, voici un ordre de grandeur d'une précision supérieure à ce que n'importe qui aurait pu imaginer», explique Seinowski. - Les conséquences de cette découverte peuvent être graves. Sous le chaos et le désordre visibles de la substance cérébrale se trouve une grande précision et un ordre ordonné qui nous étaient auparavant cachés. "

Les calculs des scientifiques montrent que les synapses changent de taille et de propriétés en fonction du signal transmis. Environ 1 500 transmissions de neuropulse provoquent des changements dans les petites synapses (prend environ 20 minutes), tandis que quelques centaines de transmissions (1-2 minutes) changent les grandes synapses.

En d'autres termes, toutes les 2 à 20 minutes, les synapses du cerveau changent de taille, s'adaptant au signal transmis.

Les découvertes faites dans le travail des synapses peuvent trouver une application en informatique, dans le développement de systèmes ultra-précis et économes en énergie utilisant des techniques d'apprentissage en profondeur et des réseaux de neurones. "Cette astuce cérébrale aidera certainement à concevoir de meilleurs ordinateurs", a déclaré Seinowski. "L'utilisation de la transmission probabiliste s'est avérée non moins précise et beaucoup plus économe en énergie à la fois dans les ordinateurs et dans le cerveau."

Source: https://habr.com/ru/post/fr389441/