Мозг может хранить почти в 10 раз больше данных, чем считалось ранее
Как и в компьютерах, объем памяти в мозге измеряется в битах, и их количество зависит от связей между его нейронами или синапсами.
Ученые полагали, что синапсы существуют в довольно ограниченном количестве размеров и сил, что ограничивает емкость мозга. Однако в последние годы эта теория была поставлена под сомнение, и новое исследование подтверждает идею о том, что мозг может хранить почти в 10 раз больше информации, чем считалось ранее.
Синаптическая пластичность
Исследователи из Чикагского университета разработали очень точный метод оценки прочности связей между нейронами в участке мозга крысы. Эти синапсы составляют основу обучения и памяти, поскольку клетки мозга общаются через эти точки и, таким образом, хранят и обмениваются информацией.
Между нейронами человеческого мозга имеется более 100 триллионов синапсов. Через эти синапсы отправляются химические посланники, облегчающие передачу информации через мозг. Синапсы усиливаются или ослабляются в зависимости от того, насколько активны составляющие их нейроны, поэтому это явление синаптической пластичности, а «усиление» синапсов позволяет нам сохранять новую информацию.
Теория информации
Ученые уже давно пытаются точно рассчитать синаптическую пластичность и измерить, сколько информации может хранить каждый синапс. Но теперь исследователи из Чикаго использовали теорию информации — математический способ понять, как информация передается через систему. Это позволило им количественно оценить, какой объем информации может быть передан через синапсы, принимая во внимание «фоновый шум» мозга.
— Передаваемая информация измеряется в битах, поэтому синапс с большим количеством битов может хранить больше информации, чем синапс с меньшим количеством битов, — объясняют исследователи из Института биологических исследований Солка.
Регулировка мощности
Анализ показал, что синапсы в гиппокампе способны хранить от 4,1 до 4,6 бит информации. При этом они подтвердили то, что многие нейробиологи до сих пор только предполагали: каждый синапс несет гораздо больше, чем один бит.
Эти выводы основаны на очень небольшом участке гиппокампа крысы, поэтому неясно, применимы ли они ко всему мозгу крысы или человека. Было бы интересно определить, как эта способность хранить информацию варьируется в мозге и между видами. Но исследователи отмечают, что этот метод следует использовать в будущем для сравнения емкости памяти в разных частях мозга и для изучения определенной области мозга в здоровом и больном состоянии.
