新研究表明，人脑可能能够像整个互联网上所包含的记忆中拥有尽可能多的信息。
研究人员发现，与将信息编码为0和1s的经典计算机不同，脑细胞使用26种不同的方法来编码其“位”。他们计算出大脑可以存储1 potabyte（或四亿个字节）信息。
“这是神经科学领域的真正重磅炸弹，”加利福尼亚州拉霍亚的Salk Institute的生物学家Terry Sejnowski在一份声明中说。 “我们对大脑记忆能力的新测量方法将保守的估计增加10倍。”
惊人的电脑
而且，人脑可以存储这种令人难以置信的信息，同时饮用足够的功率来运行昏暗的灯泡。 [心灵的十大奥秘这是给出的
相比之下，一台具有相同内存和处理能力的计算机将需要1吉瓦的电源，或者“基本上是一个整个核电站，可以运行一台计算机，可以用20瓦计算机来实现我们的“计算机”，” Salk Institute的神经科学家汤姆·巴托尔（Tom Bartol）说。
特别是，该团队想仔细研究海马，这是一个在学习和短期记忆中起关键作用的大脑区域。
解开心灵之谜，研究团队拿了一块老鼠海马的十几片，将其放入防腐液中，然后用非常锋利的钻石刀将其切成薄片，类似于“切成橙色”的过程。 （尽管大鼠的大脑与人的大脑不同，但在所有哺乳动物中，突触的基本解剖和功能都非常相似。）随后，团队将薄组织嵌入塑料中，在显微镜下看着它并创建数字图像。
接下来，研究人员花了一年的时间，用笔和纸，他们看到的每种细胞。经过所有的努力，团队已经追踪了样品中的所有细胞，这是一小体积的组织。 [图片库：爱因斯坦的大脑这是给出的
巴托尔告诉《现场科学》：“您可以在整个人的头发的宽度上适合20个样品。”
尺寸分布
接下来，团队计算了所有完整的神经元，或脑细胞，在整个组织中，在这个数字中，有287个具有研究人员感兴趣的完整结构。
神经元看起来有点像肿胀，畸形的气球，长长的卷须被称为轴突和树突从细胞体中窃取。轴突充当脑细胞的输出线，发出一堆称为神经递质的分子，而树突上的细刺接收到轴突在狭窄间隙中发送的化学消息，称为突触。 （这些化学消息在突触中传播的树突上的特定位置称为树突状脊柱。）接收的脑细胞可以发射其自己的神经递质的缓存，以将该消息传递给其他神经元，尽管最常见的是，它在响应中无济于事。
过去的工作表明，最大的突触使最小的突触降低了60倍。这种尺寸差异反映了基本连接的强度 - 而平均神经元传递的信号大约有20％的时间，该百分比会随着时间而增加。越多脑电路进行锻炼（即，激活一个神经元网络越多），几率越高，该电路中的一个神经元将在另一个发出信号时发射。巴托尔说，加强这些神经网络的过程似乎会扩大突触处的物理接触点，从而增加了它们可以释放的神经递质的数量。
如果神经元基本上在突触中互相chat不休，则脑细胞在较大的突触巴托尔说，比一个在较小的突触中交流的声音更大。
但是，科学家对有多少尺寸的神经元以及它们如何响应信号的变化并不了解太多。
然后，巴托尔（Bartol），Sejnowski及其同事注意到海马切片中有些有趣的东西。大约10％的时间，一个轴突在两个不同的树突状棘上串起并连接到同一树突。这些奇怪的轴突向树突上的每个斑点发送了完全相同的输入，但是突触的尺寸，轴突“与树突”“谈话”，平均为8％。这意味着，两者之间的信息改变了基础突触的自然差异为8％。
因此，团队然后问：突触的大小可以差异60倍，突触的大小由于纯粹的机会而变化约8％，有多少种不同类型的突触尺寸适合在该尺寸范围内，并且大脑被发现为不同？
通过将这些数据与信号检测理论相结合，该理论决定了在大脑可以检测到它们之间的差异之前必须如何不同的两个信号，研究人员发现神经元可以有26个不同大小的范围。从本质上讲，这揭示了有多少不同的“声音”神经元用来互相聊天。以前，研究人员认为这些脑细胞只有几个尺寸。
从那里，他们可以准确计算任何两个神经元之间可以传输多少信息。计算机将数据存储为位，可以具有两个潜在的值-0或1。但是，来自神经元（无论是否发射）的二进制消息可以产生26个不同尺寸的神经元。因此，他们使用基本信息理论来计算每个神经元可以持有多少位数据。
巴托尔说：“为了将数字26转换为位单位，我们简单地说，向n个功率提出的2个等于26，并解决n。在这种情况下，n等于4.7位。”
研究人员在线报告日记Elife。
效率令人难以置信
新发现还阐明了大脑在保持相当活跃的同时如何存储信息。大多数神经元不会响应传入的信号而发射的事实，但是身体在将这些信号转换为物理结构方面非常精确，这部分解释了为什么大脑比计算机更有效：其大多数重型起重机大部分时间都没有做任何事情。
但是，即使普通的脑细胞在80％的时间内不活跃，但这仍然无法解释为什么计算机需要能量增加5000万倍才能执行与人脑相同的任务。
巴托尔说：“故事的另一部分可能与电子化学与计算机中的工作方式相比，生物化学的工作原理。计算机正在使用电子来进行电线中流动的计算和电子产生很多热量，并且这种热量浪费了能量。”他补充说，生化途径可能更有效。
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