Ludzki mózg może przechowywać 10 razy więcej informacji niż wcześniej sądzono – to przełomowe nowinki naukowe i technologiczne

Nowe badanie wykazało, że ludzki mózg może przechowywać 10 razy więcej informacji niż wcześniej sądzono, co może pomóc w lepszym zrozumieniu utraty pamięci spowodowanej starzeniem się i chorobami. Poprzednie badania Uczenie się i zapamiętywanie nowych informacji wzmacnia połączenia neuronowe w mózgu zwane synapsami, a połączenia te z biegiem czasu wzmacniają się i osłabiają, wpływając na pamięć. przedstawia.

Trudno jest określić ilościowo, ile danych przechowują połączenia między neuronami

Według Free Turkey neurobiolodzy mają trudności ze zmierzeniem siły poszczególnych synaps. W szczególności trudno jest dokładnie określić ilościowo, jak słabe lub mocne są połączenia między nerwami oraz ilość przechowywanych w nich danych.

Jednakże w recenzowanym czasopiśmie Neural Computation opisano nową technikę; Zapewnia to nowy wgląd w siłę synaptyczną, wrażliwość na plastyczność i ilość informacji, które te połączenia neuronowe mogą przechowywać. Wnosząc wkład w pomiar siły synaps, technika ta może poprawić naszą wiedzę na temat tego, w jaki sposób ludzie uczą się i zapamiętują oraz jak te procesy zmieniają się wraz z wiekiem lub chorobą.

„Coraz lepiej potrafimy określić, gdzie i jak poszczególne neurony łączą się ze sobą” – powiedział Terence Sejnowski, współautor badania.

„Opracowaliśmy obecnie technikę badającą siłę synaps, wrażliwość neuronów na dostosowywanie tej siły oraz ilość informacji, które synapsy mogą przechowywać; „Doprowadziło to do odkrycia, że ​​nasze mózgi mogą przechowywać 10 razy więcej informacji, niż wcześniej sądzono”.

Gdy wiadomość jest wysyłana do mózgu, przeskakuje ona z neuronu do neuronu w postaci sygnału elektrycznego, przekraczając małą szczelinę zwaną synapsą, w której spotykają się dwie komórki.

Gdy sygnał przemieszcza się przez synapsy za pośrednictwem nośników chemicznych, różne synapsy oddziałują z różną siłą; Niektóre mogą być cichymi szeptami, inne mogą być głośnymi sygnałami chemicznymi.

Niektóre synapsy stają się silniejsze, co pozwala im zachować nowe informacje w procesie zwanym plastycznością synaptyczną. W ludzkim mózgu znajduje się ponad 100 bilionów synaps, a siła synaptyczna odgrywa rolę w sposobie przechowywania wspomnień.

Choroby takie jak choroba Alzheimera osłabiają synapsy, zmniejszając zdolność mózgu do przechowywania informacji. W nowym badaniu naukowcy zbadali pary synaps pobrane z hipokampa szczura; Ta część mózgu jest ważna dla uczenia się i zapamiętywania.

Naukowcy wykorzystali metodę często stosowaną podczas badania komputerów, aby określić, ile bitów informacji może zawierać synchroniczność. Odkryli, że każda synapsa hipokampa u szczurów może przechowywać od 4,1 do 4,6 bitów informacji. Oznacza to, że ludzki mózg może pomieścić co najmniej jeden petabajt informacji.

„To kompleksowe spojrzenie na siłę i plastyczność synaps może rzeczywiście przyczynić się do postępu w badaniach nad uczeniem się i pamięcią oraz można je wykorzystać do badania tych procesów w różnych obszarach mózgu ludzkiego, mózgu zwierząt, mózgu młodego i mózgu starszego” – współautorzy badania mowić. – Autorka Kristen Harris.

Wyniki dostarczą nowego wglądu w to, w jaki sposób zwyrodnienie synaps prowadzi do pogorszenia funkcji poznawczych w miarę starzenia się lub w wyniku zaburzeń neurologicznych.