Des Gehirns Kapazität begrenzt durch Konnektivität Probleme

Wenn Sie vergessen, wo Sie die Autoschlüssel gelassen nehmen Sie Komfort in einer neuen Studie, die schlägt das Gehirn Speicher Kapazität weit niedriger als einmal gedacht werden kann.

Etwa 100 Milliarden Neuronen oder Gehirnzellen, stellen die durchschnittlichen Erwachsenen Gehirn, aber die computerbasierte Entdeckung zeigt, dass unser Gedächtnis nicht einfach auf Neuron Zahlen stützt. Stattdessen kann die begrenzte Anzahl von Verbindungen , die eine Neuron zum anderen Neuronen leisten kann Speicherkapazität geschnitten.

"Menschen haben dies schon seit längerem vermutet, aber wir haben gezeigt, es ist möglich, zum ersten Mal in realistische Speicher-Netzwerke", sagte Co-Studienautor Peter Latham, Neurowissenschaftler an der University College London.

Latham und sein Kollege Ergebnisse sind online in der Fachzeitschrift PLoS Computational Biologybeschrieben.

Laut Neuronen

Neuronen produzieren elektrische Signale, die durch jede Zelle 10.000-oder-so "Kabel" von Nervengewebe, jeweils verbunden mit einem anderen Neuron ein "Netzwerk" kommunizieren Zellen bilden zu reisen. Latham erklärte allerdings, dass Neuronen oft zufällige, sinnlose Signale erzeugen, die Lärm in Neuron zu Neuron Rede zu erstellen.

"Zum Glück, die große Stärke des Rauschens im Durchschnitt so kann unser Gehirn etwas Sinnvolles tun" Latham sagte, wie interpretieren die Signale tragen die Erinnerung an wo Sie zuletzt Ihren Autoschlüssel gelegt.

Neurowissenschaftler glauben, dass Neuronen, die sich in unterschiedliche Netzwerke organisieren, und dass die Stärke der einzelnen Synapse oder Verbindung von Neuron zu Neuron, was hilft ein Gedächtnis bilden. Um solche Netzwerke realistisch zu simulieren, verwendet Latham und seine Kollegen fortgeschrittene Computer-Modelle der Hirnaktivität.

Das Team fand, dass als Neuronen Verbindung Stärke erhöht, so hat die Stärke der laute Signale.

"Sie können so viele Neuronen wie in einem Netzwerk gewünscht, aber wie Erinnerungen hinzugefügt werden und die Verbindungen stärker, der Lärm wird so verstärkt, dass ein Netzwerk nur etwa 500 Erinnerungen speichern kann," sagte er. Fügen Sie mehr Erinnerungen, Latham Verdächtigen, und der Lärm würde sie alle heraus ertrinken.

Brainy Internet?

Eine typische Person Wortschatz allein setzt sich aus mindestens 50.000 Wörter, führt zu dem Schluss: das Gehirn kann mehr als 500 Erinnerungen speichern. Latham, sagte, dass unsere 3-Pfund (1,4 Kilogramm) Brocken von intelligenten Fleisch einige kreative Methoden verwenden muss, um der Stein des Anstoßes der neuronalen Lärm umgehen.

"Es ist durchaus möglich, dass das Gehirn in Tausenden oder Zehntausenden von isolierten Netzwerken organisiert ist", sagte er. Ein solches Szenario würde unser Gehirn Speicherkapazität erheblich vermehren, aber wahrscheinlicher ist, verbinden die Netze alle in gewisser Weise um eine redundante "Internet" der Speicher besser in der Lage zu schaffen und Erinnerungen zu bilden.

Während die Feststellung andere Entdeckungen unter die Geheimnisse des Gehirns säen kann, Latham ist schnell darauf hin, dass Neurowissenschaftler sind immer noch nicht sicher wo – oder wie – Erinnerungen entstehen.

"Wir sind nicht einmal sicher, ob Erinnerungen sind in einem Teil des Gehirns konzentriert, oder auf alle davon verteilt", sagte er. "Unsere Feststellung ist nur ein winziges Stück ein überaus großes Puzzle finde ich nicht erst in tausend Jahren gelöst werden."

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