Компьютеры конечно крутые, но наш мозг – самый крутой из всех.
Когда вы собираетесь купить новый компьютер, одним из главных критериев выбора становится размер жесткого диска: сколько данных он сможет хранить?
И чтобы понять, насколько уникален наш мозг, задайте и себе такой вопрос: "Если бы наш мозг был компьютером, сколько данных он смог бы хранить?"
Безусловно, ответить на это не так просто. Хотя бы потому, что само сравнение далеко не точное. Механизмы работы памяти компьютера и мозга отличаются. Тем не менее для ученых это не причина останавливаться.
Итак, как мы знаем, в информатике наименьшая единица данных - это "бит" - сокращение в переводе с английского означающее «двоичное число».
Бит может иметь одно из двух двоичных состояний: 0 или 1. 8 бит составляют "байт". Комбинируя биты, вы можете хранить больше информации. Например, если у вас есть 2 бита, вы можете сохранить 4 разных состояния: 00, 01, 10 или 11.
Но ученые по-прежнему спорят, каким же может быть так сказать, нейрологический эквивалент. Поскольку бит - это самая маленькая единица хранения в компьютере, один из возможных подходов - сравнить один бит с одним синапсом в мозге.
Синапс – место контакта между двумя нейронами, в котором происходит обмен информацией.
Именно синапсы являются рабочим звеном нашей памяти, наименьшей функциональной единицей, совсем как бит. И ранее предполагалось, что так же, как и биты, они имеют два состояния: включено и выключено.
Итак, давайте посчитаем...
В нашем мозге примерно 250 триллионов синапсов. Если мы приравниваем синапс к биту, то получается, что в мозге хранится около 30 терабайт или 30 триллионов байт данных.
Однако, все куда сложнее.
Сигналы от нейронов в синапсе могут различаться по размеру и силе, и это напрямую влияет на память. Вместо того, чтобы просто быть включенным или выключенным, синапс несет сигнал с различной степенью силы. Различия в силе синапсов связаны с тем, насколько хороша память. Если синаптическая сила мала, вы вряд ли что-нибудь вспомните, и наоборот.
Некоторое время считалось, что синаптический сигнал может быть только маленьким, средним или большим.
С тремя возможными состояниями это сделало бы синапс эквивалентным 1-2 битам, что уже превышает наши ранние подсчеты.
А теперь углубимся в эту тему, чтобы все стало еще запутаннее.
Исследование, проведенное в 2015 году, показало, что один синапс, способен иметь до 26 возможных состояний. Ученые измерили силу двух синапсов, исходящих от одного и того же нейрона. Они дали предварительную оценку, что у каждого будет одинаковая сила, однако, разница была в 8%. Не забывайте, что эти два синапса исходили от одного и того же нейрона.
Когда исследователи сократили данные, разница в 8% привела к 26 различным синаптическим состояниям. Такое количество потенциальных состояний увеличивает синаптическую силу, которую может демонстрировать один нейрон. Таким образом, выходит, что один синапс способен хранить почти 5 битов.
А теперь задумайтесь...
Наш мозг имеет около 86 миллиардов нейронов, в то время как один нейрон может иметь тысячи синапсов. Получается около 250 триллионов синапсов в мозге. И если мы проведем перерасчет с 5 битами на синапс, то получим около 150 терабайт данных.
Важно отметить, что эти теоретические оценки являются лишь приблизительными. В действительности мы не можем точно знать, сколько данных может хранить наш мозг. Кроме того, действия компьютера и мозга довольно сильно отличаются.
Тем не менее, факты остаются фактами. Наш мозг – совершенное и сложное создание, и благодаря ему возможности человека безграничны.
