[新知] 腦可以容納多少記憶?
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http://www.labroots.com/trending/id/2319/how-much-memory-can-the-brain-hold/neuroscience
How Much Memory Can The Brain Hold?
腦可以容納多少記憶?
就記憶來說, 腦部可以容納多少? 結果是, 他可以容納比研究人員預期的多很多. 在索克
爾研究所(Salk Institute)的研究人員, 以及它們在德州大學, 麻省理工, 霍華休斯醫學
中心及聖地牙哥大學的同事, 發表了他們研究所得的數據, 顯示儲存記憶的的神經連結比
預估的有更大容量. 這研究同時也引入新的關於腦部能量效率的資訊,以及腦部是如何做
這麼多事卻能夠節省能量消耗.
在一個索克爾研究所發布的新聞消息中, Terry Sejnowski, 索克爾的教授及該論文(發表
在Journal of eLife)的共同資深作者說, "這真是神經科學界的一顆炸彈. 我們發現了關
於設計海馬迴神經使用低能量卻有高計算能力的關鍵原因. 我們新的腦的記憶容量的測量
增加了保守估計10倍至少有1000TB, 約略是全球资讯网(world wide web)一樣的數字.
腦部是如何落實的呢? 任何在腦中的資訊, 記憶, 想法或動作技巧都是腦中電子與化學活
動所衍生出的結果. 很像是電腦中電路的運作一樣, 神經形成分枝就如同電路一般. 當兩
條神經在稱為突觸(synapse)的交接處互動時, 這電子活動是生動的, 像帶火花的電路般.
神經藉由軸突(axons)和樹突(dendrites)控制著突觸間的進出,而這就是記憶如何被儲存
及處理的.
索克爾的研究團隊及共同資深作者德州大學奧斯丁的Kristen Harris, 使用大鼠的海馬迴
來研究每一個突觸. 使用先進的顯微鏡技術,這團隊預計建立三維的大鼠腦部記憶中心的
模型, 使他們能夠觀察在突觸間發生的細節. 他們發現的是,大約10-20%的時間, 來自單
一神經的單一軸突與第二條神經的樹突形成2個突觸,暗示著第一條神經似乎傳送重複的訊
息到接收神經. 更多的突觸表示有更多的活動進行, 更大的表面積與更多的神經傳導物質
, 這些都解釋腦部所能承受的更大記憶量.
先前研究認為腦部只有少數不同大小的突觸. 新的研究顯示, 不同的突觸大小數目可達26
個.在他們的研究中, 這團隊可辨別突觸大小差距只有到8%的程度. 依據這樣的數值, 他
們可以使用複雜的演算法來預測腦部所能承受的資訊容量.
這發現同時也提供設計與建造電腦的工程師一些有價值的想法. 成人大腦, 產生大約20瓦
特的能量---這大約只可運作低能量的燈泡. 在這樣的電路效率下, 突觸的放電與儲存容
量, 似乎可為設計電腦硬體與晶片提供一些資訊.
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