人类大脑的存储量,相当于多大的硬盘?瞬间觉得自己脑袋是假的

人类大脑的存储量,相当于多大的硬盘?瞬间觉得自己脑袋是假的

电脑很酷,而我们的大脑可能是最酷的计算机。当您打算购买新电脑时,您肯定要考虑的东西之一就是电脑硬盘的大小(可以容纳多少数据)。因此,对自己提出同样的问题很有趣。如果我们的大脑是计算机,那么它们可以存储多少数据?

这不是一个容易回答的问题-部分原因是计算机与我们的大脑之间的任何比较都不是精确的。它们的工作方式并不完全相同,但这并不能阻止科学家进行尝试。在计算机科学中,最小数据单位是位,是“二进制数字”的缩写。一个位可以具有两个二进制状态之一:0或1,类似于on和off。8位组成一个字节。通过组合位,可以存储更多信息。例如,如果您有2位,则可以存储4种不同的状态:00、01、10或11。但是,神经功能并不等同于数据存储。

人类大脑的存储量,相当于多大的硬盘?瞬间觉得自己脑袋是假的

由于位是计算机中最小的存储单元,因此一种可能的方法是将单个位与大脑中的单个突触进行比较。那是两个神经元相遇并交换信息的区域。它是最小的功能单元,最初被认为具有两种状态:打开和关闭。我们的大脑中大约有250万亿个突触,因此,如果一个突触是一位,那么我们大脑能存储的数据就相当于30 TB的硬盘,即30万亿字节。

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但是,突触中来自神经元的信号大小可能有所不同。单个突触不仅可以打开或关闭,还可以承载强度不同的信号。突触强度的这些差异与记忆的强度有关。如果突触强度较小,则与突触强度较大相比,您记忆的可能性较小。一段时间以来,人们认为突触信号只能是小,中或大。在三种可能的状态下,这将使突触大致等效于1到2位,这使总体估计值有所提高。

但这变得更加复杂。2015年发表的一项研究发现,除了单个突触只能具有小,中和大信号外,实际上还有26种可能的状态。研究人员测量了来自同一神经元的两个突触的突触强度。他们预测每个将具有相同的强度,结果却相差8%。请记住,这两个突触起源于同一神经元。当研究人员计算数字时,那8%的差异转化为至少26种不同的突触状态。潜在状态的这种增加增加了单个神经元可以展现的突触强度,从而使单个突触能够存储近5位。

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人们认为我们的大脑大约有860亿个神经元,单个神经元实际上可以具有数千个突触。算出大脑中大约250万亿个突触。每个突触以5位为单位,那么我们大脑能存储的数据就接近150 TB的硬盘。应当注意,这些理论估计值只是近似值。我们无法真正确定我们的大脑可以存储多少的数据,这更多是有根据的疯狂猜测。

另外,我们的大脑和计算机的功能完全不同,因此,这实际上是一个思想实验,而不是说您的大脑就跟电脑硬盘一样。如果一定要做个对比,那您的脑袋装3万张DVD的内容还是绰绰有余的。

但是我连中学物理公式都忘得一干二净了,也许我的脑袋是假的?


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