Ученые использовали новый метод, чтобы точно измерить количество информации, которую может хранить мозг. Данные помогут улучшить понимание процесса обучения.
Как и в случае с компьютерами, объем памяти мозга измеряется в «битах». Количество битов, которые он может хранить, зависит от связей между его нейронами, известных как синапсы. Исторически ученые считали, что синапсы бывают довольно ограниченного размера, а это, в свою очередь, ограничивает объем памяти мозга. Однако в последние годы эту теорию подвергли сомнению. Новое исследование еще раз подтверждает идею о том, что мозг может удерживать примерно в 10 раз больше информации, чем считалось ранее.
Исследователи разработали высокоточный метод оценки силы связей между нейронами в части мозга крысы. Эти синапсы составляют основу обучения и памяти, поскольку клетки мозга общаются в этих точках и, таким образом, хранят и обмениваются информацией.
Чтобы измерить силу и пластичность синапсов, ученые использовали теорию информации — математический способ понять, как информация передается через систему. Этот подход помог ученым количественно оценить, какой объем информации может передаваться через синапсы, принимая во внимание «фоновый шум» мозга.
Лучше поняв силу работы синапсов, ученые определили, сколько информации могут хранить эти соединения.
Анализ показал, что синапсы в гиппокампе могут хранить от 4,1 до 4,6 бит информации. Исследователи пришли к аналогичному выводу в более раннем исследовании мозга крыс, но тогда они обработали данные, используя менее точный метод.
Стоит отметить, что результаты исследования основаны на очень небольшом участке гиппокампа крысы. Поэтому неясно, как их масштабировать на мозг крысы или человека в целом.
В будущем, метод авторов исследования можно использовать, чтобы сравнивать емкость памяти различных областей мозга. Также он поможет понять, как мозг обучается, стареет и заболевает из-за разрушения синапсов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Neural Computation.
