Πόσες πληροφορίες μπορεί να αποθηκεύσει ο ανθρώπινος εγκέφαλος; Φως στον τρόπο που ξεκινά η άνοια

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η εκμάθηση και η απομνημόνευση νέων πληροφοριών, ενισχύει τις νευρικές συνδέσεις στον εγκέφαλο που ονομάζονται συνάψεις, οι οποίες μπορούν να δυναμώσουν ή να εξασθενήσουν με την πάροδο του χρόνου, επηρεάζοντας τη μνήμη.

Οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι συνάψεις είχαν αρκετά περιορισμένο αριθμό δυνατοτήτων, κάτι που με τη σειρά του περιόριζε την ικανότητα αποθήκευσης του εγκεφάλου.

Αυτή η θεωρία έχει αμφισβητηθεί τα τελευταία χρόνια και η νέα μελέτη υποστηρίζει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να αποθηκεύσει περίπου 10 φορές περισσότερες πληροφορίες από ό,τι είχε αρχικά υπολογιστεί.

Για τις ανάγκες της νέας μελέτης, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια εξαιρετικά ακριβή μέθοδο για την αξιολόγηση της ισχύος των συνδέσεων μεταξύ των νευρώνων σε μέρος του εγκεφάλου ενός αρουραίου.

Αυτές οι συνάψεις αποτελούν τη βάση της μάθησης και της μνήμης, καθώς τα εγκεφαλικά κύτταρα επικοινωνούν σε αυτά τα σημεία και έτσι αποθηκεύουν και μοιράζονται πληροφορίες. Έχοντας κατανοήσει τον τρόπο με τον οποίο οι συνάψεις ενισχύονται και εξασθενούν και κατά πόσο, οι επιστήμονες ποσοτικοποίησαν με μεγαλύτερη ακρίβεια πόσες πληροφορίες μπορούν να αποθηκεύσουν αυτές οι συνδέσεις.

«Δημιουργήσαμε μια μέθοδο για τη μελέτη της ισχύος των συνάψεων, της ακρίβειας με την οποία οι νευρώνες διαμορφώνουν αυτή την ισχύ και της ποσότητας των πληροφοριών που μπορούν να αποθηκεύσουν οι συνάψεις. Διαπιστώσαμε ότι ο εγκέφαλός μας μπορεί να αποθηκεύσει 10 φορές περισσότερες πληροφορίες από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως» δήλωσε ο Τέρενς Σετζνόφσκι, συν-συγγραφέας της μελέτης από το Ινστιτούτο Βιολογικών Ερευνών Salk στην Καλιφόρνια.

Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες αξιολόγησαν ζεύγη συνάψεων από τον εγκέφαλο του αρουραίου, εφαρμόζοντας μια μέθοδο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη των υπολογιστών, προκειμένου να προσδιορίσουν πόσα bits πληροφορίας μπορούν να χωρέσουν οι συνάψεις. Διαπίστωσαν ότι κάθε σύναψη μπορoύσε να αποθηκεύσει μεταξύ 4,1 και 4,6 bits πληροφοριών. Αυτό σημαίνει ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να αποθηκεύσει τουλάχιστον 1 petabyte, που ισοδυναμεί με την ποσότητα των πληροφοριών που κυκλοφορούν σε ολόκληρο το Διαδίκτυο.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει πάνω από 100 τρισεκατομμύρια συνάψεις και είναι γνωστό ότι η συναπτική ισχύς παίζει ρόλο στον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύουμε τις αναμνήσεις. Παθήσεις όπως η νόσος Αλτσχάιμερ τείνουν να αποδυναμώνουν τις συνάψεις και να μειώνουν την ικανότητα του εγκεφάλου να αποθηκεύει πληροφορίες.

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Neural Computation.