Podľa novej štúdie uskutočnenej v Kalifornii, ktorá skúmala ako fungujú v mozgu neuróny v hipokampe s nízkou energiou, ale vysokou výpočtovou silou, sa zdá, že kapacita ľudského mozgu je až 10-krát väčšia ako sme si mysleli.
„Toto je skutočná bomba v oblasti neurovied,“ povedal Terry Sejnowski zo Salk Institute for Biological Studies. Nové merania kapacity pamäte mozgu zvýšili odhady na petabajt.
Výskumníci zostrojili 3D rekonštrukciu potkanieho tkaniva hipokampu – pamäťového centra mozgu – a pri tom bolo objavené niečo divné. Synapsie, spoje vytvorené medzi neurónmi, boli zduplikované v asi 10% prípadov.
Na meranie rozdielov medzi týmito zduplikovanými synapsiami, Sejnowskijho tím zrekonštruoval spoje, tvary, objem a povrch tkaniva potkanieho mozgu na nano-molekulárnej úrovni použitím kvalitných mikroskopov a výpočtových algoritmov.
„Boli sme prekvapení, keď sme zistili, že rozdiel vo veľkosti páru synapsií bol veľmi malý, v priemere bol rozdiel asi 8% veľkosti,“ povedal Tom Bartol, jeden z vedcov. „Nikto si nemyslel, že to môže byť tak malý rozdiel.“
Odhalenie, že synapsie sa môžu líšiť vo veľkosti o 8%, naznačuje, že by mohlo existovať asi 26 veľkostných kategórii synapsií. Podľa výskumníkov, sa táto výnimočná zložitosť rozmerov synapsií podieľa na zvýšení potenciálu kapacity pamäte mozgu.
„Dôsledky toho, čo sme objavili sú ďalekosiahle.“ Pod zdanlivým chaosom a neporiadkom mozgu sa ukrýva relatívne presná veľkosť a tvar synapsií.
Výpočty výskumníkov naznačujú, že synapsie menia ich veľkosť a schopnosť v závislosti od nervových prenosov. Okolo 1 500 prenosov vyvoláva zmenu v malých synapsiách (trvajúc 20 minút), zatiaľ čo pár stovák zmení veľké synapsie (1 až 2 minúty).
„To znamená, že každých 2 alebo 20 minút sa zmení veľkosť našich synapsií,“ povedal Bartol. „Synapsie sa prispôsobia samy sebe podľa signálu, ktorý dostanú.“
Zistenia publikované v eLife by mohli viesť k pokroku v oblasti výpočtovej techniky, s ultra presnými a energeticky úspornými strojmi využívajúcimi techniky hĺbkového učenia a neurónovej siete.
„Tento trik mozgu poukazuje na spôsob, ako navrhovať lepšie počítače,“ povedal Sejnowski. „ Používanie pravdepodobnostných prenosov sa ukazuje byť presné a vyžaduje si menej energie pre počítače tak ako aj pre mozog.“
O výskume môžete viac zistiť vo videu:
