مغز انسان چند ترابایت داده ذخیره می کند؟

غزال زیاری: نتایج یک بررسی، تایید می کند که مغز انسان ممکن است بتواند تقریباً 10 برابر بیشتر از آنچه قبلاً تصور می شد اطلاعات را در خود نگه دارد.

مغز انسان چند ترابایت داده ذخیره می‌کند؟

ذخیره حافظه مغز، مثل کامپیوتر، با واحد “بیت” اندازه گیری می شود و تعداد بیت هایی که مغز می تواند در خود نگه دارد به سیناپس ها که اتصالات بین نورون های مغز هستند، بستگی دارد. هر نورون (سلول عصبی) با چند سلول همسایه ارتباط دارد، بنابراین تعداد سیناپس ها خیلی بیشتر از تعداد نورون های مغز است. تا پیش ازاین، دانشمندان فکر می کردند که سیناپس ها اندازه و قدرت محدودی دارند و از همین رو، ظرفیت ذخیره سازی مغز را محدود می دانستند.

اما این نظریه در سال های اخیر به چالش کشیده شده است و مطالعات جدید حکایت از آن دارد که مغز می تواند بیش از 10 برابر بیش ازآنچه تا پیش ازاین تصور می شد، اطلاعات را ذخیره کند. در این مطالعه، دانشمندان از روش بسیار دقیقی برای ارزیابی قدرت اتصالات بین نورون ها در بخشی از مغز موش استفاده کردند. این سیناپس ها درواقع پایه و اساس یادگیری و حافظه هستند؛ چرا که سلول های مغز در این نقاط باهم ارتباط برقرار می کنند و اطلاعات را ذخیره و به اشتراک می گذارند.

نحوه انتقال و ذخیره اطلاعات

دانشمندان با درک چگونگی و میزان تقویت و تضعیف سیناپس ها، به شکل دقیق تری تعیین کردند که این اتصالات تا چه مقدار می توانند به ذخیره اطلاعات بپردازند. نتیجه این تحقیق 23 آوریل در ژورنال محاسبات عصبی منتشر شد و حکایت از آن دارد که این روش جدید، نه تنها درک ما درباره یادگیری را افزایش داده، بلکه می تواند درباره پیری و بیماری هایی که ارتباطات مغز را تخریب می کنند، اطلاعات بیشتری را در اختیار دانشمندان قرار دهد.

در مغز انسان، بیش از 100 هزار میلیارد سیناپس بین نورون ها (سلول های عصبی) وجود دارد، پیام رسان های شیمیایی در این سیناپس ها ایجادشده و بدین ترتیب انتقال اطلاعات در سراسر مغز تسهیل می شود. طبق یافته ها، انتقال اطلاعات از طریق برخی سیناپس های خاص افزایش می یابد. درنتیجه تقویت سیناپس ها این امکان را برایمان فراهم می کند تا اطلاعات جدید را حفظ کنیم. به طورکلی، تقویت یا تضعیف سیناپس ها در واکنش به اینکه نورون های تشکیل دهنده آن ها چقدر فعال هستند، پدیده ای به نام پلاستیسیته سیناپسی (انعطاف پذیری سیناپسی) نام دارد.

در این میان، با افزایش سن یا ابتلا به بیماری های عصبی مثل آلزایمر، فعال شدن سیناپس های کاهش یافته و درنتیجه تضعیف می شوند و از همین رو عملکرد شناختی و توانایی ما برای ذخیره و بازیابی خاطرات کمتر می شود.

اندازه گیری قدرت سیناپس ها

دانشمندان می توانند با مشاهده ویژگی های فیزیکی سیناپس ها، قدرت آن ها را اندازه گیری کنند. به علاوه، گاهی پیام های ارسالی از سمت یک نورون، یک جفت سیناپس را فعال می کند و دانشمندان می توانند از این جفت ها برای مطالعه بر روی دقت انعطاف پذیری سیناپسی استفاده کنند. سوال مطرح شده این است که در صورت ارسال یک پیغام یکسان، آیا هر جفت سیناپس، دقیقاً به یک شکل تقویت یا تضعیف می شود؟

درگذشته دقت اندازه گیری انعطاف پذیری سیناپسی، به اندازه محاسبه میزان اطلاعات قابل ذخیره در هر سیناپس دشوار بود ولی حالا در مطالعات جدید این روند تغییر کرده است.

اعضای این تیم برای اندازه گیری قدرت سیناپسی و انعطاف پذیری آن، از نظریه اطلاعات استفاده کردند؛ یک روش ریاضی برای درک نحوه انتقال اطلاعات از طریق یک سیستم. این رویکرد به علاوه این امکان را برای دانشمندان فراهم می کند تا مقدار اطلاعاتی که می توان از طریق سیناپس ها منتقل کرد را با در نظر گرفتن صدای پس زمینه مغز، محاسبه کنند.

مغز انسان چند ترابایت داده ذخیره می کند؟

ترنس سجنوفسکی، نویسنده ارشد این مطالعه و رییس آزمایشگاه نوروبیولوژی محاسباتی موسسه مطالعات بیولوژیکی سالک دراین باره گفت: «این اطلاعات ارسالی برحسب بیت اندازه گیری می شوند؛ یک سیناپس با تعداد بیت های بیشتر می تواند اطلاعات بیشتری نسبت به سیناپسی با بیت های کمتر ذخیره کند. یک بیت مربوط به یک سیناپس است که انتقال را با دو قدرت ارسال می کند و دو بیت، چهار قدرت را ارسال خواهد کرد و به همین ترتیب.»

اعضای تیم به آنالیز جفت سیناپس هایی از هیپوکامپ موش (منطقه ای از مغز که نقش مهمی در یادگیری و شکل گیری حافظه دارد) پرداختند. این جفت سیناپس ها همسایه بودند و در واکنش به یک نوع و مقدار سیگنال های مغزی مشخص، فعال می شدند. تیم تشخیص داد که با توجه به ورودی یکسان، این جفت ها دقیقاً به همان میزان تقویت یا تضعیف شدند و این نشان می دهد که مغز هنگام تنظیم قدرت یک سیناپس بسیار دقیق است.

مغز انسان چند ترابایت داده ذخیره می کند؟

این بررسی نشان داد که سیناپس ها در هیپوکامپ می توانند بین 4٫1 تا 4٫6 بیت اطلاعات ذخیره کنند. گرچه محققان در مطالعه قبلی روی مغز موش ها به نتیجه مشابهی دست یافته بودند، اما آن بررسی، داده ها با دقت کمتری بررسی شده بود. کوین فاکس، پروفسور علوم اعصاب دانشگاه کاردیف که در این تحقیق شرکت نداشت، گفت: «مطالعه جدید به تایید فرضیه دانشمندان علوم اعصاب کمک می کند: اینکه هریک از سیناپس ها، بیش از یک بیت اطلاعات را حمل می کنند.»

این یافته ها بر اساس بررسی یک منطقه بسیار کوچک از هیپوکامپ مغز موش صحرایی است؛ درنتیجه مشخص نیست که مقیاس آن در مغز یک موش کامل یا مغز انسان، چگونه خواهد بود. تعیین این که چگونه این ظرفیت برای ذخیره اطلاعات در مغز و بین گونه ها متفاوت است، جالب خواهد بود.

فاکس گفت: «در آینده، از روش این تیم برای مقایسه ظرفیت ذخیره سازی مناطق مختلف مغز استفاده خواهد شد و می توان از آن برای مطالعه یک ناحیه از مغز در زمان سلامت و در حالت پیری بهره برد.»

منبع: livescience

54321

آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "مغز انسان چند ترابایت داده ذخیره می کند؟" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، اگر به دنبال مطالب جالب و آموزنده هستید، ممکن است در این موضوع، مطالب مفید دیگری هم وجود داشته باشد. برای کشف آن ها، به دنبال دسته بندی های مرتبط بگردید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "مغز انسان چند ترابایت داده ذخیره می کند؟"، کلیک کنید.

نوشته های مشابه