Het menselijk geheugen is gelijk aan één biljard bytes
Het menselijk geheugen kan 1 miljoen GB aan informatie bevatten, en een te goed geheugen kan een probleem zijn voor vertegenwoordigers van creatieve beroepen, hebben wetenschappers ontdekt.
Het menselijk brein bestaat uit ongeveer 100 miljard neuronen, die elk duizenden verbindingen met anderen maken. Uiteindelijk worden er in de hersenen ongeveer 100 biljoen verbindingen gevormd. De overdracht van informatie vindt plaats via de synaps - het punt van gespecialiseerd contact van neuronen. Wanneer twee op elkaar inwerkende regio's van neuronen tegelijkertijd worden geactiveerd, wordt de synaps sterker. De uitstekende formatie op de dendrieten (het vertakkingsproces van het neuron dat nodig is om informatie te verkrijgen) - de dendritische wervelkolom - neemt ook in omvang toe. De wervelkolom zorgt voor contact met andere cellen en neemt toe voor de waarneming van meer inkomende signalen.
Stekels van verschillende afmetingen werden eerder door wetenschappers vergeleken met stukjes computercode, alleen in plaats van de cijfers 1 en 0 gebruikten de onderzoekers beschrijvende kenmerken van hun grootte.
Deskundigen hadden echter ook geen idee van het aantal mogelijke ruggengraatgroottes, en beperkten zich tot de alledaagse begrippen "klein", "medium", "groot".
Een interessante observatie zette een onderzoeksgroep van het J. Salk Institute for Biological Research (Californië) ertoe aan om bestaande metingen te herzien. Een volledige beschrijving van het experiment en de tekst van het wetenschappelijke artikel is te vinden in het tijdschrift eLife.
Bij het bestuderen van de hippocampus van de rat (de hippocampus is een deel van de hersenschors dat verantwoordelijk is voor het onthouden van visuele beelden), merkten wetenschappers op dat één axon (een neuronproces dat als transmissiekabel fungeert) kan communiceren met twee dendritische stekels - die informatie "antennes" ontvangen. … De onderzoekers veronderstelden dat de stekels dezelfde informatie zullen ontvangen, omdat deze van hetzelfde axon komt, wat betekent dat ze qua grootte en sterkte vergelijkbaar zouden moeten zijn. Met verschillende kenmerken van de wervelkolom, zal de informatie die door één axon wordt verzonden, worden gewijzigd.
De onderzoekers besloten om de objecten te meten die synaptische verbindingen vormen. Als resultaat bleek dat de stekels die informatie ontvangen van één axon ongeveer 8% in grootte verschillen. In totaal hebben wetenschappers 26 varianten van de wervelkolomgrootte geregistreerd.
Promotie video:
Op basis van deze gegevens stelden de onderzoekers dat het menselijk geheugen informatie kan opslaan van ongeveer een biljard bytes.
Een biljard (1.000.000.000.000.000) bytes is gelijk aan bijna een miljoen gigabytes. Ter vergelijking: het gemiddelde computergeheugen is slechts 8 GB. Tegelijkertijd weten we allemaal heel goed dat we het geheugen niet 100% kunnen gebruiken: mensen vergeten regelmatig de data van de verjaardagen van hun vrienden, schoolkinderen zijn uren bezig om een gedicht uit het hoofd te leren of een alinea uit een geschiedenisboek.
Tegelijkertijd wordt juist deze situatie als absoluut normaal beschouwd, maar we hebben de neiging mensen met een uitstekend geheugen te karakteriseren met het woord "fenomeen". Zo had de Amerikaan Kim Peak, die het prototype werd van Raymond Babbitt uit de film "Rain Man", een uniek geheugen: hij kon tot 98% van alle ontvangen informatie opslaan.
Onder zijn vrienden kreeg Peak de bijnaam Kim-puter. In 2005 publiceerde Scientific American een artikel over Kim Peek. Wetenschappers speculeren dat het fenomeen werd veroorzaakt door de afwezigheid van het corpus callosum dat de hersenhelften met elkaar verbindt: niet-standaard neuronale verbindingen in dit gebied veroorzaakten meer mogelijkheden voor geheugengebruik.
Als we nu weten hoe groot de mogelijkheden van ons geheugen zijn, waarom glippen belangrijke concepten en gebeurtenissen er dan nog steeds uit? Paul Reber, een onderzoeker naar geheugenmechanismen aan de Northwestern University (Evanston, Illinois, VS), probeert deze vraag te beantwoorden. De wetenschapper nam niet deel aan de experimenten van de onderzoeksgroep van het Salk Institute.
“Geheugencapaciteit is geen probleem - elke analyse van het aantal neuronen zal leiden tot een besef van het enorme potentieel van het menselijk brein. Maar het doet er niet toe, dus onze perceptie van de wereld is sneller dan het vastleggen van een beeld in het geheugen”, merkt de wetenschapper op.
Volgens Reber is het uiteindelijk bijna onmogelijk om te berekenen hoeveel informatie er in het menselijk brein kan worden opgeslagen. Het probleem is dat er veel meer informatie is dan we ons kunnen voorstellen. In het geheugen slaat elke persoon niet alleen feiten, gezichten en belangrijke vaardigheden op, maar ook basisfuncties zoals spreken en bewegen, zintuiglijke waarneming en uiting van emoties. De wetenschapper is er zeker van dat het nu nog steeds vrij moeilijk is om van het berekenen van de sterkte van synaptische verbindingen naar een uitgebreide beschrijving van alle meest complexe kleine processen tussen neuronen te gaan.
Niettemin prees Robert het werk van zijn collega's van het Salk Institute: "De experimentele gegevens vergroten onze kennis aanzienlijk, niet alleen over de hoeveelheid geheugen, maar, nog belangrijker, ze bevestigen nogmaals hoe complex de mechanismen van het menselijk geheugen zijn."
De verkregen resultaten kunnen nu al worden gebruikt om energiebesparende computers te maken die de strategieën van het menselijk brein kunnen simuleren bij het verzenden van gegevens. De resultaten van het experiment zullen ook helpen bij klinische onderzoeken naar hersenziekten die worden veroorzaakt door een schending van de normale synaps.
Over het algemeen bestuderen wetenschappers het geheugen al heel lang, en soms leveren dergelijke onderzoeken zeer interessante resultaten op. In 2011 ontdekte Elizabeth Martin van de University of Missouri, Columbia bijvoorbeeld dat een goed humeur een directe invloed heeft op onze vergeetachtigheid. Zie het tijdschrift Cognition and Emotion voor een volledige beschrijving van het experiment. De deelnemers aan de studie werden in twee groepen verdeeld: sommigen keken naar een comedyshow, anderen keken naar instructies voor het leggen van de vloer.
De testresultaten voor het onthouden van de combinatie van cijfers na het bekijken van de video lieten zien dat degenen die het entertainmentprogramma keken er slechter mee deden.
Martin is er zeker van dat het een goed humeur is waardoor we een belangrijk telefoontje vergeten na een leuk feestje.
De collega's van Elizabeth Martin, psychologen aan de Universiteit van Illinois, zijn van mening dat het vermogen om een grote hoeveelheid informatie te onthouden niet zo nuttig is, vooral als u zich bezighoudt met creatieve activiteiten. Wetenschappers zijn van mening dat een hoog vermogen om te onthouden wiskundig denken ontwikkelt en creativiteit vermindert. Het onderzoek is gepubliceerd op de website van de Association for Psychological Research.
Daria Saprykina
