مقدار حافظه ذخیره سازی اطلاعات در مغز انسان چقدر است؟

مقدار حافظه ذخیره سازی اطلاعاتتا بحال فکر کرده اید که ظرفیت مغز انسان چقدر است و چقدر اطلاعات در مغز انسان توانایی ذخیره سازی دارد؟ اگر بدانید که ظرفیت حافظه شما میتواند به میزان پتابایت ( یک میلیون گیگابایت) برسد، دیگر در پوست خود نخواهید گنجبد!

دانشمندان علوم اعصاب به شواهدی دست یافته اند که نشان میدهد مغز ما میتواند به میزان ۱۰ برابر ظرفیت حافظه ای برسد که قبلا تصور میشد انسان از آن برخوردار است. جالب است بدانید که ظرفیت حافظه انسان معادل ظرفیت حافظه تقریبا ۳۱ هزار و ۲۵۰ آیفون ۷ ( معادل ۳۲ گیگابایتی) است!

تری سنجووسکی، یکی از محققان این طرح میگوید: اندازه گیریهای جدید ما از ظرفیت حافظه مغز، معیارها را دگرگون ساخته است و آن را در حدود حداقل یک پتابایت دانسته اند.

به طور واضح تر، با وجود اینکه دانشمندان اغلب ظرفیت مغز مارا با اصطلاحات کامپیوتری توضیح میدهند، مغز ما به مراتب پیچیده تر و انعطاف پذیرتر از هارد دیسک است و به شیوه ای بسیار متفاوت عمل میکند.

روش کار مغز ما بدین صورت است که با کدگذاری حافظه به پالس های الکتریکی با شلیک نورون ها در مناطق مختلف مغز و ایجاد یک تار پیچیده از پالس ها، افکار و تجارب ما را رمز گذاری میکنند. این به این معنی است که حافظه در سراسر مغز توزیع میشود؛ درست برخلاف یک کامپیوتر، که فقط دارای یک مکان خاص برای هر فایلاست.

همان طور که رابرت اپستین در ابدیت اشاره میکند، مغز انسان کلمات یا قوانینی را که به آن میگوید چگونه آنها را دستکاری کند، ذخیره نمیکند و نیز مغز هیچ گونه نمایشی برای محرک های بصری ایجاد نمیکند و نیز آنها را در یک بافر حافظه کوتاه مدت ذخیره و سپس آن را به یک دستگاه حافظه بلند مدت منتقل نمیسازد.

او اذعان داشت: کامپیوترها همه این کار را انجام میدهند، اما مغز نه!

اما استعاره ذخیره سازی در کامپیوتر یک راه مفید برای مد نظر قرار دادن برخی از قدرت های ظرفیت مغز ما است و معلوم است که ظرفیت مغز ما بزرگتر ا آن چیزی است که قبلا تصور میکردیم، چرا که میزان تنوع و گوناگونی در سیناپس های مغز ما خیلی بیشتر است!

سنجووسکی و تیم او هیپوکامپ- یک منطقه از مغز که معمولا با حافظه بلند مدت در ارتباط است- یک موش را با استفاده از مدل سازی کامپیوتری سه بعدی به منظور بررسی عملکرد حافظه آن بازساری کردند.

کریستین هریس از دانشگاه تگزاس که یکی از محققین این طرح است خاطر نشان کرد: وقتی برای اولین با هر دندریت، اکسون، فرایندهای گلیال و سیناپس را از یک حجم هیپوکامپ که به اندازه یک سلول قرمز خون بود بازسازی کردیم، ما تا حدودی از پیچیدگی و تنوع در میان سیناپس ها حیران و متعجب شدیم.

در طول مدت انجام این کار، تیم دریافت که آکسون متصل به دو سیناپس به یک دندریت- قسمت تند و تیز از سلول عای عصبی- رسید و این بدان معناست که نورون احتمالا پیام های تکراری ارسال میکرده است!

در حالی که این نوع از اتصال نسبتا شایع است و تقریبا در ۱۰ درصد از اتصالات هیپوکامپ های موش رخ میدهد، به خوبی درک نشده است. بنابراین تیم به مطالعه بیشتری پرداخت تا متوجه شد آیا سیناپس نقش برجسته تری از آنچه قبلا تصور میکردیم ایفا کرده است یا خیر.

با استفاده از الگوریتمی که به تازگی توسعه یافته و روش های میکروسکوپی، این تیم این سیناپس ها را در سطح نانومولکولی بازسازی کردند که این به آنها این اجازه را میدهد تا آن سیناپس ها را با جزییات بسیار بیشتری نسبت به قبل مشاهده کنند. سپس، مشخص شد که سیناپس های تکراری تقریبا در تمام موارد مشابه بودند.

تام بارتول یکی از اعضای تیم بیان کرد: ما به محض اینکه متوجه شدیم تفاوت در اندازه های جفت سیناپس ها بسیار اندک است؛ شگفت زده شدیم، یعنی به طور متوسط تنها حدود ۸ درصدی بسیار مهم است؛ چرا که قبل از این مطالعات، تنها سه اندازه برای سیناپس ها ذکر شده بود؛ کوچک، متوسط و بزرگ.

در حالی که ما انسانها برای سفارش یک فنجان قهوه و یا خرید یک تیشرت از این سه اندازه به کرات استفاده میکنیم، اندازه سیناپس ها بسته به این که هر سیناپس منفرد چه مقدار ظرفیت حافظه دارد، متفاوت خواهد بود.

این بدان معناست که اگر آنها در اندازه هایی متفاوت از سه اندازه بالا ظاهر شوند و با یکدیگر اختلافی در حدود ۸ درصد پیدا کنند، مغز ما میتواند بیشتر از آنچه تصور میشود، اطلاعات در خود ذخیره کند؛ چرا که در گذشته با استفاده از امکانات اندازه گیری نه چندانپیشرفته، مشخص شده بود که میزان ظرفیت حافظه انسان یک مقدار مشخص نه چندان قابل توجه است، اما حالا خلاف این موضوع ثابت گردیده است.

تیم مذکور دریافت که همچنین سیناپس ها تغییر اندازه میدهند تا با سیگنال های دریافتی هماهنگ و سازگار شوند. موضوع قابل توجه این است که این موضوع این اجازه را به آنها میدهد تا تنوع بیشتری کسب کنند.

بارتول در ادامه گفت: این به این معنی است که هر ۲ تا ۲۰ دقیقه، سیناپس شما تغییر اندازه میدهد. سیناپس ها خود را با شرایط سیگنال هایی که دریافت میکنند، وقف میدهند.

شایان ذکر است که این مطالعه تنها بر روی موشها انجام شد و تا زمانی که تحقیقات بر روی انسان ها نیز اعمال شود، نمیتوان با خیال راحت گفت که همین نتایج دوباره راجع به انسانها نیز تکرار شوند. در واقع، نمیتوان به طور قطع گفت که نتایج فوق برای انسانها نیز صدق میکند، اما احتمال آن بسیار زیاد است.

اما امید است که این بینش جدیدمنجر به یک درک بهتر از فرایندهای بسیار مهم در مغز شود و میتواند توسط دانشمندان کامپیوتر مورد استفاده قرار گیرد تا سیستم های کارآمدتر بر اساس حافظه مغز ساخته شوند. شرح کامل یافته های این تیم در مجله elife منتشر شده است.

مطالب پیشنهادی

نظرتان را بنویسید

آدرس ایمیل شما نزد مامحفوظ است و منتشر نمی شود.