人類大腦的存儲量,相當於多大的硬盤?瞬間覺得自己腦袋是假的

人類大腦的存儲量,相當於多大的硬盤?瞬間覺得自己腦袋是假的

電腦很酷,而我們的大腦可能是最酷的計算機。當您打算購買新電腦時,您肯定要考慮的東西之一就是電腦硬盤的大小(可以容納多少數據)。因此,對自己提出同樣的問題很有趣。如果我們的大腦是計算機,那麼它們可以存儲多少數據?

這不是一個容易回答的問題-部分原因是計算機與我們的大腦之間的任何比較都不是精確的。它們的工作方式並不完全相同,但這並不能阻止科學家進行嘗試。在計算機科學中,最小數據單位是位,是“二進制數字”的縮寫。一個位可以具有兩個二進制狀態之一:0或1,類似於on和off。8位組成一個字節。通過組合位,可以存儲更多信息。例如,如果您有2位,則可以存儲4種不同的狀態:00、01、10或11。但是,神經功能並不等同於數據存儲。

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由於位是計算機中最小的存儲單元,因此一種可能的方法是將單個位與大腦中的單個突觸進行比較。那是兩個神經元相遇並交換信息的區域。它是最小的功能單元,最初被認為具有兩種狀態:打開和關閉。我們的大腦中大約有250萬億個突觸,因此,如果一個突觸是一位,那麼我們大腦能存儲的數據就相當於30 TB的硬盤,即30萬億字節。

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但是,突觸中來自神經元的信號大小可能有所不同。單個突觸不僅可以打開或關閉,還可以承載強度不同的信號。突觸強度的這些差異與記憶的強度有關。如果突觸強度較小,則與突觸強度較大相比,您記憶的可能性較小。一段時間以來,人們認為突觸信號只能是小,中或大。在三種可能的狀態下,這將使突觸大致等效於1到2位,這使總體估計值有所提高。

但這變得更加複雜。2015年發表的一項研究發現,除了單個突觸只能具有小,中和大信號外,實際上還有26種可能的狀態。研究人員測量了來自同一神經元的兩個突觸的突觸強度。他們預測每個將具有相同的強度,結果卻相差8%。請記住,這兩個突觸起源於同一神經元。當研究人員計算數字時,那8%的差異轉化為至少26種不同的突觸狀態。潛在狀態的這種增加增加了單個神經元可以展現的突觸強度,從而使單個突觸能夠存儲近5位。

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人們認為我們的大腦大約有860億個神經元,單個神經元實際上可以具有數千個突觸。算出大腦中大約250萬億個突觸。每個突觸以5位為單位,那麼我們大腦能存儲的數據就接近150 TB的硬盤。應當注意,這些理論估計值只是近似值。我們無法真正確定我們的大腦可以存儲多少的數據,這更多是有根據的瘋狂猜測。

另外,我們的大腦和計算機的功能完全不同,因此,這實際上是一個思想實驗,而不是說您的大腦就跟電腦硬盤一樣。如果一定要做個對比,那您的腦袋裝3萬張DVD的內容還是綽綽有餘的。

但是我連中學物理公式都忘得一乾二淨了,也許我的腦袋是假的?


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