Hjernen din kan være et kraftverk for informasjon. Hjernen vår kan ha en minnekapasitet 10 ganger større enn tidligere antatt og kan lagre en petabyte med informasjon - like mye som hele nettet, har en ny studie funnet.
små svarte insekter som ser ut som biller
Funnet svarer på et mangeårig spørsmål om hvordan hjernen er så energieffektiv og kan hjelpe ingeniører med å bygge datamaskiner som er utrolig kraftige, men som også sparer energi.
Våre nye målinger av hjernens minnekapasitet øker konservative estimater med en faktor 10 til minst en petabyte, i samme ballpark som World Wide Web, sa Terry Sejnowski fra Salk Institute for Biological Studies i USA.
(Les også: Diettdagbok: Minnetap starter i 30 -årene, korriger kostholdet ditt for å bekjempe det)
Våre minner og tanker er et resultat av mønstre av elektrisk og kjemisk aktivitet i hjernen. En viktig del av aktiviteten skjer når grener av nevroner, omtrent som elektriske ledninger, samhandler i visse veikryss, kjent som synapser, sa forskere.
Da vi først rekonstruerte hver dendrit, axon, glial prosess og synapse fra et volum hippocampus på størrelse med en enkelt rød blodcelle, ble vi noe forvirret over kompleksiteten og mangfoldet blant synapser, sa Kristen Harris fra University of Texas.
Synapser er fortsatt et mysterium, selv om dysfunksjonen deres kan forårsake en rekke nevrologiske sykdommer.
Større synapser - med mer overflate og vesikler av nevrotransmittere - er sterkere, noe som gjør dem mer sannsynlig å aktivere de omkringliggende nevronene enn mellomstore eller små synapser.
(Les også: Få 8 timers søvn for å forbedre hukommelsen)
Forskerne, mens de bygde en 3D -rekonstruksjon av rottehippocampusvev (minnesenteret i hjernen), la merke til at i noen tilfeller dannet en enkelt axon fra ett nevron to synapser som nådde ut til en enkelt dendrit av et andre nevron, noe som betyr at første neuron syntes å sende en duplikatmelding til det mottakende nevronet.
Forskere brukte avansert mikroskopi og beregningsalgoritmer de hadde utviklet for å bilde rottehjerner og rekonstruere tilkoblingen, formene, volumene og overflatearealet til hjernevevet ned til et nanomolekylært nivå.
Forskerne fant at synapser var nesten identiske, i gjennomsnitt bare omtrent åtte prosent forskjellige i størrelse.
(Les også: Daglig trening øker hjernekraften)
Fordi minnekapasiteten til nevroner er avhengig av synapstørrelse, viste denne åtte prosent forskjellen seg å være et nøkkeltall teamet deretter kunne koble til sine algoritmiske modeller av hjernen for å måle hvor mye informasjon som potensielt kan lagres i synaptiske forbindelser.
Våre data antyder at det er 10 ganger flere diskrete størrelser av synapser enn tidligere antatt, sa Tom Bartol fra Salks Institute.
Funnene gir også en verdifull forklaring på hjernens overraskende effektivitet. Den våkne voksne hjernen genererer bare omtrent 20 watt kontinuerlig effekt - like mye som en veldig svak lyspære.
Funnene ble publisert i tidsskriftet eLife.