Creierul uman ar putea stoca internetul intreg in memorie
Publicat de Cosmin Meca, 1 martie 2016, 07:36
Cercetătorii au descoperit că, spre deosebire de un calculator clasic, care codifică informaţiile în coduri precum 0 şi 1, o celulă cerebrală utilizează 26 de moduri diferite de a codifica „biţii” săi. Astfel, potrivit calculelor cercetătorilor, creierul uman ar putea stoca un petabyte (sau cvadrilion de bytes) de informaţii.
„Aceasta este o bombă reală în domeniul neurologiei. Noile noastre măsurări ale memoriei creierului cresc estimările conservatoare cu un factor de 10”, a declarat Terry Sejnowski, biolog la Institutul Salk din La Jolla, California.
Totodată, creierul uman poate stoca această sumă uluitoare de informaţii în timp ce consumă energie suficientă pentru a conecta un bec slab.
Prin contrast, un computer cu aceeaşi memorie şi putere de procesare ar avea nevoie de un gigawatt de putere, sau „puterea unei întregi centrale nucleare pentru a rula un calculator asemenea ”computerului” uman care face acelaşi lucru cu 20 de waţi”, a declarat co-autorul studiului, Tom Bartol, un neurolog la Institutul Salk.
Echipa şi-a concentrat atenţia, în special, asupra hipocampusului, o regiune a creierului care joacă un rol cheie în memoria şi învăţarea pe termen scurt.
Echipa de cercetare a luat o minusculă parte din hipocampusul unui şobolan, au pus-o în lichidul de îmbălsămare, apoi au feliat-o în părţi şi mai mici cu un cuţit de diamant extrem de ascuţit. ”A fost un proces asemănător cu „felierea unei portocale”, a explicat Bartol.
Deşi creierul unui şobolan nu este identic cu un creier uman, caracteristicile anatomice de bază şi funcţiile sinapselor sunt foarte similare la toate mamiferele.
Cercetătorii de la la Institutul Salk au petrecut un an, urmărind fiecare tip de celule. În continuare, echipa a numărat toţi neuronii compleţi sau celulele creierului din ţesut şi au totalizat 450. Din acest număr, 287 au avut structurile complete care i-au interesat pe cercetători.
După ce au realizat mai multe experimente, cercetătorii au fost în stare să calculeze exact cât de multe informaţii pot fi transmise între oricare doi neuroni. Informaţiile pe calculatoare sunt depozitate în biţi, care pot avea două valori potenţiale: 0 sau 1. Dar acelaşi mesaj binar provenind de la un neuron poate produce 26 de dimensiuni diferite de neuroni. Deci, ei au folosit teoria informaţiilor de bază pentru a calcula cât de mulţi biţi de date poate deţine fiecare neuron.
„Pentru a converti numărul 26 în unităţi de biţi, ridicăm 2 la puterea n şi este egal cu 26 şi ne rămâne să-l aflăm pe n. În acest caz, n = 4.7 biţi”, a explicat Bartol.
Majoritatea neuronilor nu se activează ca răspuns la semnalele de intrare, dar trupul este extrem de precis în traducerea acestor semnale la nivelul structurilor fizice. Acest lucru explică în parte de ce creierul este mult mai eficient decât un computer. Dar cea mai mare parte dintre aceste formaţiuni sunt pasive în majoritatea timpului.
„Cealaltă parte a istorioarei ar putea avea de a face cu modul în care funcţionează biochimia, comparativ cu modul în care electronii sunt activaţi într-un computer. Calculatoarele folosesc electroni pentru a face calculele, electronii generează căldură, iar această căldură iroseşte energie. Căile biochimice pot fi pur şi simplu mult mai eficiente”, a declarat Bartol.
