Lidský mozek má stejně jako počítač zásobárnu dat, která určuje, kolik paměti se do něj vejde. Zatímco výpočetní technika dokáže objem, jaký má paměť, vyjádřit v bitech, množství informací zpracovaných mozkem závisí na síle elektrických signálů, které jsou přenášeny mezi neurony. Porozumění přenosu těchto signálů je pro změření celkové kapacity mozku zásadní.
Přestože zatím nebyl stanoven přesný postup měření kapacity mozku, data z nové studie (byla uveřejněna v časopise eLife) uvádějí, že předchozí hrubé odhady mohly výrazně podcenit schopnosti zásobárny lidské paměti. Ve skutečnosti dle této studie může být kapacita našeho mozku až 10x větší, než jsme si původně mysleli.
Neurony mezi sebou komunikují skrze výběžky, kterým říkáme axony – ty přenášejí elektrické signály z buňky ven, a dále dendrity, které naopak tyto impulsy přenášejí do těla neuronu. Axon jednoho neuronu se setkává s dendritem jiného ve spojení nazvaném synapse, jejíž velikost předurčuje intenzitu přenesených signálů. Množství různých intenzit signálu, který může být vytvořen na každé synapsi, určuje množství přenesených informací. To znamená, že celková kapacita mozku závisí na počtu synapsí, které obsahuje, a na množství možných synaptických sil.
Donedávna se předpokládalo, že počet synapsí je poměrně nízký a že jsou různých rozměrů. Avšak tato studie předchozí názory zpochybňuje. Autoři si nejprve všimli, že některé axony dokáží vytvořit dva spoje s jediným dendritem a ty se pak lišily v rozměrech pouze nepatrně, většinou okolo 8 %.
Tato zjištění naznačují, že velikost synapsí se může lišit i u velmi přesného měření a že intenzita signálů může být následně velmi složitě ovládána. Tým vědců určil 26 různých intenzit synapsí použitím postupu, při němž se blok mozkové tkáně rozkrájí na po sobě jdoucí velmi tenké řezy, které se následně analyzují elektronickým mikroskopem – tato technika se využívá pro vytvoření 3D modelu mozkové tkáně. Z experimentu vyplývá, že by každá synapse měla dokázat vytvořit 4,7 bitu paměti, což je přibližně 10x více, než se původně myslelo.
Aby bylo možné regulovat intenzitu signálů, dokáží synapse měnit svoji velikost s ohledem na intenzitu informace přenášené axonem, tento proces se nazývá synaptická plasticita a probíhá skrz příval vápníku do ústí dendritu, čímž se zvětšuje povrch synapse a je zpřístupněn větší přenos signálů přes prohlubeň.
Protože mozek obsahuje několik bilionů synapsí, věří vědci, že jejich výpočty poukazují na skutečně ohromující zpracovávací sílu. Spoluautor studie, Terry Sejnowski, prohlásil: ,,Naše nová měření kapacity mozku zvyšují konzervativní odhady minimálně o desetinásobek petabajtu, což je přibližně stejné jako celosvětová síť,“ a doplnil, že bychom tuto informaci mohli použít pro vylepšení výpočetního designu.
Zdroj: iflscience.com
Překlad: Petra Stočková
