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研究者发现,与传统计算机的01编码制不同,脑细胞有26种不同的“编码”
方式。
他们计算出大脑可以存储1PB的信息。
“这不啻为神经科学界的一枚重磅炸弹。”
美国加州拉霍亚索尔克研究所的生物学家TerrySejnowski说道。
“最新结果显示,保守估计,大脑实际记忆容量是我们之前认为的10倍,可达千万亿字节,相当于当前整个互联网上的内容。”
一
神奇的计算机
不仅如此,人脑在储存这样多得令人难以置信的信息的同时,还可以摄取足够的能量来点亮一个低瓦数的灯泡。
与此形成鲜明对比的是,有这样内存和处理力的计算机运行起来需要10亿瓦电量,或者用研究论文的共同作者、索尔克研究所的神经科学家TomBartol的话说,“需要一整座核电站来运行这样的电脑,而我们的大脑只需20瓦就够了”
。
团队的研究重心是海马体。
海马体在大脑的学习和短期记忆中扮演着重要角色。
为了解开大脑之谜,研究团队提取了很少一块大鼠海马体,以防腐液浸泡,然后用极为锋利的金刚石刀像“切橙子”
一样切下薄薄一片,嵌入塑料中,放置在显微镜下观察并数字成像。
接下来,研究者们花了一年时间用纸笔来记录他们看到的每种细胞。
竭尽全力后,团队记录了这片小得不能再小的组织样本上的所有细胞。
“一根人类二
粒度分布
随后,团队将这片组织中的所有神经元或者说脑细胞进行了统计,一共是450个。
其中287个有研究者们想要的完整结构。
神经元的外形有点像隆起的畸形气球,有着称为轴突的长卷须和从细胞中伸出的树突。
轴突就像是脑细胞的输出线,释放出一系列名为神经递质的分子,而树突上的棘则越过突触接收轴突放出的化学信号。
之后,负责接收的脑细胞就会发出自身贮藏的神经递质,将信号传给其他神经元——尽管更常见的情况是脑细胞并没有任何反应。
过去的研究证明最大突触是最小突触的60倍。
体积上的区别反映了底层连接的强度——平均只有20%的神经元会传递输入的信号,而这一比例可随时间递增。
头发的切面上能放下20个这样的样本。”
Bartol说。
大脑回路得到的锻炼越多(即神经元网络越被激活),当某一神经元发出信号时,该回路中另一神经元被激发的概率就越高。
神经网络的增强过程似乎可使突触的物理接触点变大,增加它们能释放出的神经递质量,Bartol说。
Bartol指出,如果神经元在本质上是彼此隔着突触隔空喊话,那么隔着更大的突触交流的脑细胞无疑比隔着较小的突触交流的脑细胞“嗓门”
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