Этот сайт предназначен для тех, кто интересуется закономерностями развития человечества, управления знаниями и вопросами прогнозирования будущего

Недооцененный потенциал человеческого мозга

По данным недавних исследований ученых из Института биологических исследований Солка в США, человеческий мозг может вместить в себя примерно в 10 раз больше информации, чем считалось раньше, – несколько петабайт данных, чего должно хватить, чтобы вместить почти весь текущий контент интернета.

человеческий мозг

Как объясняет Седжновски, на сегодняшний день  ученые считают, что наши воспоминания содержатся в обособленной части мозга —  гиппокампе. Вся память содержится в нем  как в виде электрических импульсов, передаваемых от одного нейрона к другому, так и в виде химических сигналов, которыми нервные клетки обмениваются друг с другом.

Ученым удалось понять, как работают нейроны гиппокампа, центра памяти, — как им удается сочетать низкий уровень энергопотребления с высокой производительностью.

Исследователями была проведена сложнейшая работа по  созданию 3D-реконструкции ткани гиппокампа, отвечающего за хранение кратковременной памяти (как оперативная память у компьютера) и неожиданно  они совершили прорыв в нейрофизиологиии. Оказалось, что синапсы – места контакта между двумя нейронами – были продублированы в 10% случаев! В то же время, синапсы, связывающие нейрон с другими клетками, обладали иными размерами, что позволило исследователям определить «емкость» единичного нейрона, подсчитав типичное число синапсов разных размеров на каждой нервной клетке в гиппокампе

Как удалось выяснить в ходе эксперимента, нейроны включают в себя достаточно много синапсов различных размеров – 26 типов нервных окончаний, которые  различались  по объему от ближайших к нему по размерам синапсов ровно на 8,3%. Это означает на языке вычислительных устройств, что каждый синапс хранит в себе приблизительно 4,7 бита информации (26 = 2^4,7).

Каков же механизм работы памяти? Синапсы передают информацию с некоторой вероятностью, уровень которой ученые оценивают примерно в 60 процентов. Надежность поставки обеспечивается многократной передачей сигналов и специальной системой «автокалибровки» синапсов – изменение размеров синапсов в большую или в меньшую сторону в зависимости от специфики запросов каждые две минуты.

Благодаря столь неожиданно большому значению гиппокамп человека, способен хранить в себе на порядок больше информации, чем считали ученые ранее, – около 5-20 петабайт данных.

Полученные результаты в очередной раз повышают  статус мозга в качестве наиболее эффективного вычислительного устройства –  имея потребление энергии порядка 20 ватт, нервная система человека оперирует объемами данных, недоступными для современных суперкомпьютеров. Совершенное открытие должно вдохновить ученых на попытку воспроизвести эти свойства мозга в сверхэффективных вычислительных приборах.

Источники: http://ria.ru/science/20160121/1362817951.html#ixzz3xwA6W0AH
https://elifesciences.org/articles/10778#listing

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Thanks: МГУДТ