索尔克研究所
加州科学家的一项新研究表明，人脑的记忆容量可能比之前想象的要大 10 倍，该研究考察了大脑中海马神经元如何在低能量但高计算能力的情况下发挥作用。
“这是神经科学领域的一个真正的重磅炸弹，”特里·塞诺夫斯基说来自索尔克生物研究所。 “我们对大脑记忆容量的新测量将保守估计增加了 10 倍，达到至少 1 PB，与万维网的大致范围相同。”
研究人员构建了大鼠的 3D 重建模型海马体组织——大脑的记忆中心——在这样做的过程中，发现了一些奇怪的东西。突触（神经元之间形成的连接）在大约 10% 的病例中被复制。
为了测量这些重复突触之间的差异，Sejnowski 的团队使用先进的显微镜和计算算法在纳米分子水平上重建了大鼠脑组织的连接性、形状、体积和表面积。
“我们惊讶地发现，突触对的大小差异非常小，平均而言，大小差异仅为 8% 左右。”汤姆·巴托尔说，科学家之一。 “没有人想到差异会这么小。这是大自然的曲线球。”
突触大小的变化幅度可小至 8%，这一发现表明突触大小可能有多达 26 类，而不是像科学家之前认为的那样只有几种。研究人员表示，突触维度的这种额外复杂性意味着大脑潜在记忆能力的巨大提升。
“这比任何人想象的精确度大约高一个数量级，”塞诺夫斯基说。 “我们发现的意义是深远的。隐藏在大脑表面的混乱和凌乱之下的是对我们隐藏的突触大小和形状的潜在精确性。”
研究人员的计算表明，突触也会根据神经传递改变其大小和能力。大约 1,500 次传输会引起小突触的变化（大约需要 20 分钟），而几百次（1 到 2 分钟）会改变大突触。
“这意味着每 2 或 20 分钟，你的突触就会增大或减小到下一个尺寸，”巴托尔说。 “突触根据接收到的信号进行自我调整。”
研究结果报告于电子生活，可能会导致计算的进步，超精密和节能的机器采用深度学习和神经网络技术。
“大脑的这个技巧绝对指出了设计更好计算机的方法，”塞诺夫斯基说。 “事实证明，使用概率传输同样准确，并且对计算机和大脑来说需要更少的能量。”
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