Tízszer többre emlékszik az agyunk, mint gondoltuk

A Salk Institute kutatói patkányok idegpályáit használták modellnek ahhoz, hogy meghatározzák, mennyi adatot tud tárolni az emberi agy. Azt már eddig is tudták, hogy az emlékeinket az agyunk elektromos kisülések formájában tárolja, amelyek az idegsejtek kapcsolódási pontjainál (szinapszisok) jönnek létre. Azt azonban egyelőre még nem pontosan értik, hogy milyen egyéb funkciókat látnak el ezek a kapcsolatok, illetve hogy pontosan hogyan tárolják és továbbítják az emlékeket.

Az emberi agy működéséről még sok mindent nem tudunk (Fotó: Andersen Dávid)

A kutatás során a patkányok agyának hippokampusz nevű részét használták fel – ez az agyterület felelős a hosszú távú emlékezetért –, hogy digitális modellt hozzanak létre a rágcsálók agyszövetéről. A kutatók meglepődve tapasztalták, hogy az idegsejtek 10 százaléka két másik neuronhoz is csatlakozott, míg a maradék 90 százalék csupán egy másik idegsejttel állt kapcsolatban. Azt is megállapították, hogy 26 különböző méretű szinapszis található a hippokampuszban.

A számítástechnikából ismert adatok nyelvére lefordítva ez annyit jelent, hogy egy szinapszis átlagosan 4,7 bit információt képes tárolni. Ez alapján a kutatók úgy gondolják, hogy az emberi agy körülbelül 1 petabyte, vagyis nagyjából 1000 terabyte-nyi adatot tud tárolni. Ez körülbelül tízszerese annak, mint amit korábban gondoltak – ha ezt az adatmennyiséget például átlagos tömörítésű mp3-fájlokkal töltenénk fel, körülbelül 2000 évnyi hanganyagra lenne szükségünk.

Persze az ilyen számokat érdemes fenntartásokkal kezelni: bár a patkányok agyának szerkezete meglepően hasonlít az emberi agyéhoz, nem ugyanolyan szervekről van szó, ráadásul a szinapszisok mérete is eltérő lehet a két különböző faj esetében – de akkor is, ha két különálló egyedről, vagy egyetlen egyed agyának különböző területeiről van szó.

Egy, a San Diego Union Tribune-nek nyilatkozó neurológus szerint ez azt jelenheti, hogy az agyunk még a fentinél jóval több, akár 3-5 petabyte adatot is tárolhat. Azonban ehhez még számos kérdésre választ kell találnia a kutatóknak, például hogy miért van az, hogy a szinapszisok között csupán az esetek 10-20 százalékában hatékony az információ továbbítása.

A vizsgálatok folytatásától a tudósok az agy működésének jobb megértésén felül azt is remélik, hogy hatékonyabb adattárolási módszereket és gépi tanulási algoritmusokat hozzanak létre a jövőben.