Мозг может хранить почти в 10 раз больше данных, чем считалось ранее. Результаты исследования
Новое исследование ученых подтверждает, что мозг способен содержать почти в 10 раз больше информации, чем считалось ранее. Подобно компьютерам, память мозга измеряется "битами", а количество битов, которые он может хранить, зависит от связей между его нейронами, известными как синапсы.
Ранее ученые считали, что синапсы имеют достаточно ограниченное количество размеров и мощностей, что ограничивает емкость мозга для хранения. Однако эта теория подверглась сомнению в последние годы – и новое исследование подтвердило мнение о том, что мозг может удерживать информации примерно в 10 раз больше, пишет LiveScience.
В ходе исследования ученые разработали очень точный метод оценки прочности связей между нейронами в части мозга крысы. Эти синапсы формируют основу обучения и памяти, поскольку клетки мозга общаются в этих точках и таким образом сохраняют и обмениваются информацией.
Разобравшись, как укрепляются и слабеют синапсы и насколько, ученые точнее количественно определили, сколько информации могут хранить эти соединения. Результаты исследования, опубликованные в журнале Neural Computation, показывают, что этот новый метод может не только улучшить наше понимание обучения, но и повлиять на старение и болезни, разрушающие связи в мозге.
Эти подходы лежат в основе способности нейронных цепей обрабатывать информацию. Возможность оценить, сколько информации может быть представлено, является важным шагом к пониманию способности мозга выполнять сложные вычисления", – прокомментировал исследование Джай Ю, доцент кафедры нейрофизиологии Чикагского университета.
В человеческом мозге имеется более 100 триллионов синапсов между нейронами. Из-за этих синапсов запускаются химические мессенджеры, что облегчает передачу информации через мозг. А из-за специфических синапсов усиливается передача информации. Это "укрепление" синапсов позволяет мозгу хранить новую информацию. В общем, синапсы укрепляются или ослабевают в ответ на то, насколько активны входящие в их нейроны – это явление называется синаптической пластичностью. Однако по мере старения или развития неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, наши синапсы становятся менее активными и таким образом ослабевают, снижая когнитивные способности и нашу способность сохранять и восстанавливать воспоминания.
Измерение точности синаптической пластичности оказалось сложным в прошлом, как и измерение того, сколько информации может хранить тот или иной синапс. Новое исследование изменяет это. Чтобы измерить синаптическую силу и пластичность команда использовала теорию информации, математический способ понимания того, как информация передается через систему. Этот подход позволяет ученым количественно определить, сколько информации может быть передано через синапсы, учитывая при этом "фоновый шум" мозга.
Команда проанализировала пары синапсов гиппокампа крыс, участок мозга, который играет важную роль в обучении и формировании памяти. Эти пары синапсов соседствовали, и они активировались в ответ на тот же тип и количество сигналов мозга. Ученые установили, что при одинаковых входных данных эти пары укреплялись или ослаблялись на одинаковую величину, что свидетельствует о том, что мозг очень точен, когда регулирует силу определенного синапса.
"В будущем этот метод ученых также можно будет использовать для сравнения емкости разных участков мозга. Его также можно использовать для исследования одного участка мозга, когда он здоров и когда он находится в больном состоянии", – прокомментировал результаты исследования один из ученых.
Ранее OBOZ.UA рассказывал, что ученые обнаружили новые виды динозавров в Зимбабве.
Только проверенная информация у нас в Telegram-канале OBOZ.UA и Viber. Не ведитесь на фейки!