Людський мозок може зберігати в десять разів більше спогадів, ніж вважалося раніше. такі висновки зробили американські вчені з Інституту Солка. Нейробіологи виміряли ємність синапсів - місць контактів клітин мозку, які відповідають за формування спогадів. Виявилося, що в середньому один синапс може відповідати майже п'яти комп'ютерним бітам інформації. Це означає, що людський мозок має місткість в один петабайт або один квадрільон байт.
Пояснимо. Наші думки і спогади - результат електричної та хімічної активності мозку. Ключовий момент такого роду діяльності - проходження сигналу через синапс, місце взаємодії сусідніх нейронів (клітин нервової тканини, що становить мозок). Вихідний шлях ( аксон ) Одного нейрона з'єднаний з вхідним шляхом другого нейрона (Дедра). Імпульси проходять через синапси в вигляді хімічних речовин, званих нейромедиаторами , Щоб оповістити приймає нейрон, що потрібно передати електричний сигнал для інших нейронів. Кожен нейрон через тисячі своїх синапсів може бути з'єднаний з тисячею інших нейронів.
Синапси активно досліджуються вченими, так як їх дисфункція може викликати цілий ряд неврологічних захворювань.
Дослідники Інституту Солка вирішили внести свою лепту. Вони сконструювали 3D-модель нейронних зв'язків у фрагменті гіпокампу щура . З'ясувалося, що іноді аксони одного нейрона формують два синапсу з двома дендритами іншої нейрона приблизно в десяти відсотках випадків. Тобто утворюється два канали зв'язку, по одному з яких "повідомлення" може дублюватися.
Далі нейробіологи вирішили виміряти різницю між синапсами, щоб визначити їх розміри. Як виявилося, синапси, які раніше вважалися або великими, або маленькими, або середніми, мають іншу систему градації. Вчені виявили 26 категорій синапсів, і кожен відрізнявся за обсягом від свого "сусіда" майже на вісім відсотків.
Так як обсяг пам'яті залежить від розмірів синапсів, 8% -ве збільшення може відігравати суттєву роль. Якщо перевести на комп'ютерну мову, виходить, що обсяг пам'яті дорівнює 4,7 біта на один синапс. Раніше вважалося, що обсяг пам'яті в гіпокампі для короткострокового і довгострокового зберігання інформації становить лише один або два біта.
"Коли ми реконструювали кожен дендрит, аксон, гліальних процес і кожен синапс з фрагмента гіпокампу розміром з еритроцит, то були вражені складністю і різноманіттям синаптичних зв'язків", - відзначає професор Університету Техасу Крістен Харріс ( Kristen Harris ).
Багаторазова передача сигналів і система мінливості синапсів забезпечує достовірну доставку даних. Так як кожні дві хвилини синапси змінюються в більшу або меншу сторону. "Кожні дві-двадцять хвилин ваші синапси змінюються за розміром. Синапси адаптується відповідно до сигналів, які вони отримують", - відзначає один з дослідників Том Бартолі ( Tom Bartol ).
"Це справжня сенсація в області нейробіології, - говорить провідний автор дослідження професор Террі Сейновскі ( Terry Sejnowski ). - Ми виявили ключ до розгадки принципу роботи нейронів гіпокампу з низьким рівнем енергоспоживання, але високою продуктивністю ".
Він зазначає, що найскромніші підрахунки вказують на те, що обсяг пам'яті приблизно в десять разів більше, ніж вважалося раніше. Це приблизно один петабайт, що можна порівняти з усією інформацією всесвітньої павутини.
Результати дослідження були опубліковані в науковому журналі eLife.
