Вчені розповіли, скільки даних може зберігати людський мозок

На питання, скільки інформації вміщує людський мозок, відповісти не так просто. Хоча б тому, що саме порівняння далеко не точне. Механізми роботи пам’яті комп’ютера і мозку сильно відрізняються. Проте для вчених це не причина зупинятися.

Нейрологічний еквівалент

Всім відомо, що в інформатиці найменша одиниця даних – це біт, скорочення в перекладі з англійської означає «двійкове число». Біт може мати одне з двох довічних станів: 0 або 1. 8 біт складають байт. Комбінуючи біти, людина може зберігати більше інформації. Наприклад, використовуючи 2 біта, можна зберегти 4 різних стани: 00, 01, 10 або 11. Але вчені і раніше сперечаються, яким же може бути так званий нейрологічний еквівалент.

Оскільки біт – це найменша одиниця зберігання в комп’ютері, один з можливих підходів – порівняти один біт з одним синапсом в мозку. Синапс – місце контакту між двома нейронами, в якому відбувається обмін інформацією. Саме синапси є робочою ланкою пам’яті, найменшою функціональною одиницею, зовсім як біт. І раніше передбачалося, що так само, як і біти, вони мають два стани: увімкнено і вимкнено.

Отже, в людському мозку приблизно 250 трильйонів синапсів. Якщо прирівнювати синапс до біту, то виходить, що в мозку зберігається близько 30 терабайт, або 30 трильйонів байт даних. Однак, все набагато складніше. Сигнали від нейронів в синапсі можуть відрізнятися за розміром і силою, і це безпосередньо впливає на пам’ять. Замість того щоб просто бути включеним або вимкненим, синапс несе сигнал з різним ступенем сили. Відмінності в силі синапсів пов’язані з тим, наскільки хороша пам’ять. Якщо синаптична сила мала, людина навряд чи що-небудь згадає, і навпаки.

Деякий час вважалося, що синаптический сигнал може бути тільки маленьким, середнім або великим. З трьома можливими станами це зробило б синапс еквівалентним 1-2 бітам, що вже перевищує ранні підрахунки.

Скільки станів має один синапс?

Дослідження, проведене в 2015 році, показало, що один синапс здатний мати до 26-ти можливих станів. Вчені виміряли силу двох синапсів, що виходять від одного і того ж нейрона. Вони дали попередню оцінку, що у кожного буде однакова сила, однак, різниця була у 8%. Не варто забувати, що ці два синапси виходили від одного і того ж нейрона.

Коли дослідники скоротили дані, різниця у 8% привела до 26-ти різних синаптичних стани. Така кількість потенційних станів збільшує синаптичну силу, яку може демонструвати один нейрон. Таким чином, виходить, що один синапс здатний зберігати майже 5 бітів. Отже, людський мозок має близько 86 мільярдів нейронів, в той час як один нейрон може мати тисячі синапсів. Виходить близько 250 трильйонів синапсів в мозку. Якщо провести перерахунок з 5 бітами на синапс, то вийде близько 150 терабайт даних.

Важливо відзначити, що ці теоретичні оцінки є лише приблизними. Насправді неможливо точно знати, скільки даних може зберігати мозок. Крім того, дії комп’ютера і мозку істотно відрізняються. Але факти залишаються фактами. Людський мозок – досконалий і складний механізм, і завдяки йому можливості людини безмежні.