Американські вчені прийшли до висновку, що обсяг пам'яті людського мозку може бути в 10 разів більше, ніж вважалося для цього. На їхню думку, цей показник вимірюється в петабайтах. Про це йдеться в публікації в eLife.
Інформація в мозку зберігається в "силі" синапсу, тобто має здатність передавати збудження від одного нейрона до іншого. Ці "сили" можна виміряти в бітах. Таким чином, загальний обсяг пам'яті мозку залежить як від кількості синапсів, так і від їх "сил".
Більшість збуджуючих синапсів формуються між аксоном одного нейрона і "гілкою" дендрита іншого. Коли ці нейрони активуються одночасно, синапс стає "сильнішим". Це викликає збільшення "гілки" дендрита для підтримки "сильного" синапсу.
Співробітники Університету Солка побудували тривимірну модель всіх нейрональних зв'язків у фрагменті гіпокампу щура розміром 6×6×5 кубічних мікрометрів. Вони виявили, що приблизно в 10 відсотках випадків аксони формують два синапсу з двома "гілками" одного дендрита. Дослідники вирішили виміряти різницю між синапсами, щоб точніше визначити їх розміри, які традиційно класифікувалися тільки як малі, середні та великі.
Виявилося, що різниця між розмірами синапсів одного аксона дуже мала — близько восьми відсотків. Враховуючи, що розмір аналогічних синапсів може відрізнятися на настільки малу величину, а розміри найменших з них приблизно в 60 разів менше найбільших, дослідники прийшли до висновку, що існує близько 26 дискретних категорій синапсів, а не три, як вважалося раніше.
Повідомляється, що це відповідає обсягу пам'яті приблизно в 4,7 біта на синапс (попередні оцінки давали значення від 1 до 2 біт). Таким чином, точність зберігання інформації і, отже, загальна ємність пам'яті мозку може бути на порядок більше, ніж думали нейробіологи, і складати як мінімум петабайт (приблизно стільки інформації, що міститься в Всесвітній мережі).
Подібна точність дивна, враховуючи ненадійність синапсів гіпокампу — сигнал одного нейрона активує іншої лише в 10-20% випадків. Дослідники припустили, що така точність досягається завдяки постійному налаштуванні синапсів, усередненого співвідношення пройшли і не пройшли сигналів у часі. Моделювання підтвердило це припущення.
На думку вчених, така імовірна передача даних може пояснити дивну енергоефективність мозку — обробляти величезні масиви даних, він витрачає всього 20 ватт енергії. Один з дослідників Террі Сейновскі висловив впевненість, що виявлені особливості структури мозку можуть допомогти в розробці більш досконалих комп'ютерів.
Нагадаємо, астрономи заявили про існування дев'ятої планети в Сонячній системі.
4 
1
Коментарі