大脑的记忆容量有多大

人的一生中，大脑储存了大量的数据，那么大脑的容量相称于硬盘有多大呢？大脑是如何储存记忆的？以下小系列整理你大脑的存储和记忆容量，希望对你有帮助。
大脑的记忆储存能力
索尔克生物研究所的研究小组利用实验小鼠的海马组织建立了一个三维模型，他们注意到了一些不寻常的现象。
在某些情况下，一个神经元的独立轴突可以形成一个独立的树突，两个突触延伸到另一个神经元。这表明第一个神经元好像向接收神经元发送了复制信息。
美国索尔克生物研究所的科学家最近测量了人脑中突触的存储容量，发现一个普通的突触可以存储大约4.7位的信息数据。这意味着人脑的信息存储容量至少是1pb，也就是1万亿字节，比以前想象的大10倍。
人脑突触主要负责记忆储存。倘若人脑的信息存储容量达到1 Pa字节，那么这么庞大的信息量，相称于大约2000万个四屉文件柜可以存储的文字信息，或者相称于13.3年的高清电视视频。科学家的研究成果发表在生命科学顶级期刊《eLife》上，解决了一系列由来已久的问题，比如人脑为什么这么有活力。你为什么能帮助工程师制造如此强盛的计算机？
研究负责人之一、美国索尔克生物研究所的科学家特里萨格诺维茨基(Terry  Sagnowitzki)说：“这在神经科学领域是一个真正的爆炸性新闻。我们发现了如何用低能量解密海马神经元以实现高效计算的设计原理。通过测量大脑的记忆存储容量，保守估计这个容量应该增加10倍，也就是增加到1 Pabyte。”
大脑储存记忆的方式
人类的记忆和思维是无线电波和大脑化学活动的结果。当神经元的分支(如电线)与某些节点(突触)相互作用时，这些活动的一个关键部分就会发生。一个神经元的“输出线”(轴突)与另一个神经元的“输入线”(树突)相连，信号通过一种叫做“神经递质”的化学物质沿着突触传递，告诉接收神经元是否将电信号传递给下一个神经元。每个神经元可以通过成千上万个这样的突触与成千上万个其他神经元连接。虽然科学家们已经知道突触功能障碍会导致许多神经疾病，但突触的真正工作机制仍旧是个谜。较大的突触相对强盛，比中小突触更容易激活周围的神经元。
索尔克生物研究所的研究小组利用实验小鼠的海马组织建立了一个三维模型，他们注意到了一些不寻常的现象。在某些情况下，一个神经元的独立轴突可以形成一个独立的树突，两个突触延伸到另一个神经元。这表明第一个神经元好像向接收神经元发送了复制信息。“我们惊讶地发现，每对突触的大小差异非常小。突触的大小差异平均只有8%左右。以前没人关注过这么小的差别。”
由于神经元的记忆储存容量取决于突触的大小，这8%的差异成为一个关键因素。研究人员在他们的算法模型中包含了这种差异。巴托尔说，“我们的数据显示，突触的大小比以前研究的结论大10倍以上。”在计算机术语中，突触的平均信息存储量约为4.7位。谢尔盖诺维茨基认为，“这比以前任何人想象的都要高一个数量级。”
这一发现也为大脑惊人的效率给出了合理的解释。一个有意识的成年大脑可以产生大约20瓦的持续功率，相称于一个昏暗的灯泡。研究人员的发现也可以帮助计算机科学家开发超精密节能的计算机，特别是那些使用“深度学习”或“人工神经网络”技术的计算机。谢尔盖诺维茨基说，“大脑的这种技能可以完全为未来设计更先进的计算机指明方向。”