latan.elena
26.01.2016, 22:43
Memoria creierului e cat reteaua de internet (https://liviabonarov.wordpress.com/2016/01/26/memoria-creierului-e-cat-reteaua-de-internet/)
Oamenii stiinta au descoperit ca memoria creierului poate stoca un petabyte de informatii, cam cat intreaga retea de internet. Capacitatea memoriei creierului nostru este de 10 ori mai mare decat se credea pana acum, potrivit unui recent studiu revolutionar, realizat de Institutul pentru Studii Biologice Salk, din California. Rezultatele acestui studiu au fost publicate pe site-ul eLife la sfarsitul lunii noiembrie 2015.
”Asta-i o adevarata bomba in domeniul neurostiintei. Noile noastre masuratori ale capacitatii de memorare a creierului estimeaza o crestere ampla, de zece ori mai mare, pana la cel putin un petabyte, cam cat World Wide Web”, a declarat Terry Sejnowski, unul dintre cercetatorii Institutului pentru Studii Biologice Salk. Petabyte (PB) este unitatea de masura a capacitatii de stocare a datelor, echivalenta cu 2 la puterea 50 de biti. Oamenii de stiinta au realizat computerizat o reconstructie 3D a tesutului hipocampusului din creierul unui soarece, centrul memoriei creierului, pentru a studia conexiunile dintre neuroni (sinapsele). Sinapsele reprezinta deocamdata un mister pentru stiinta, desi disfunctionalitatea lor poate provoca o serie de boli neurologice. Cu cat este mai mare sinapsa, cu atat sporesc sansele ca neuronul sa trimita un semnal catre neuronul vecin. Echipa de cercetatori a descoperit ca exista 26 de dimensiuni diferite ale sinapselor, care se pot modifica rapid, in cateva minute. Pana acum, oamenii de stiinta credeau ca exista doar cateva categorii diferite de dimensiuni ale sinapselor, in niciun caz nu banuiau ca acestea pot fi atat de multe, insa acest experiment a descoperit ca dimensiunile sinaptice sunt mult mai complexe decat se banuia, sugerand o crestere enorma a potentialului capacitatii de stocare a creierului.
https://liviabonarov.files.wordpress.com/2016/01/creier.jpg?w=535&h=406 (https://liviabonarov.wordpress.com/2016/01/26/memoria-creierului-e-cat-reteaua-de-internet/creier/)
Amintirile si gandurile noastre sunt rezultatul proceselor chimice si electrice din creier. O parte importanta a acestor procese are loc atunci cand neuronii se interconecteaza prin legaturile sinaptice, precum firele electrice. Emitatorul unui neuron se numeste axon, iar receptorul altui neuron se numeste dendrita. Semnalul este transmis intre neuroni prin intermediul sinapsei, pe baza neurotransmitatorilor chimici, comunicandu-i neuronului receptor informatia care poate fi propagata mai departe, catre alti neuroni. Fiecare neuron poate avea mii de sinapse, care il pot conecta la alti mii de neuroni.
In timpul experimentului, echipa Salk a descoperit ceva ciudat. In unele cazuri, un singur axon al unui neuron forma doua sinapse care se conectau la o singura dendrita a celui de-al doilea neuron, ca si cum primul neuron ar fi trimis aceeasi informatie de doua ori. La inceput, cercetatorii n-au acordat atentie prea mare acestei duplicitati, care se petrecea cam intr-o proportie de 10% din timp. Insa Tom Bartol, un membru al echipei, a avut o idee: sa masoare diferentele dintre aceste sinapse-duplicat, reconstruindu-le la nivel nanomolecular. Pentru aceasta operatiune, cercetatorii au folosit microscopie avansata si algoritmi de calcul. In mod uimitor, oamenii de stiinta au descoperit ca diferenta dintre dimensiunile perechilor de sinapse era de doar 8%, adica extrem de mica. ”Nimeni n-ar fi crezut ca va rezulta o diferenta atat de mica. A fost o surpriza din partea naturii.”, a declarat Tom Bartol. Capacitatea memoriei neuronilor depinde de dimensiunea sinapselor. De aceea, acest procent de 8% a devenit cheia modelelor de algoritmi pe baza carora cercetatorii au masurat potentialul capacitatii de stocare a conexiunilor sinaptice. ”Datele noastre indica faptul ca exista de 10 ori mai multe dimensiuni diferite ale sinapselor decat se credea inainte. Pana acum, creierul era considerat capabil sa stocheze doar 1-2 biti de informatie in memoria de scurta sau lunga durata din hipocampus.”, a adaugat Bartol. Noua descoperire este ca fiecare sinapsa poate stoca, in medie, 4.7 biti de informatie. Cand un semnal se transmite de la un neuron la altul, activeaza al doilea neuron in 10-20% dintre cazuri. Cercetatorii au calculat, pentru cele mai mici sinapse, ca ar fi nevoie de 1500 de semnale pentru a provoca o schimbare in dimensiunea/capacitatea lor si o perioada de 20 de minute. In cazul celor mai mari sinapse e nevoie doar de cateva sute de semnale si 1-2 minute sunt necesare pentru a provoca o schimbare. S-a dovedit astfel faptul ca sinapsele isi ajusteaza dimensiunea si capacitatea in functie de semnalele pe care le primesc . ”Asta inseamna ca, la fiecare 2-20 de minute, sinapsele isi cresc sau isi descresc dimesiunea. Sinapsele se ajusteaza singure, in functie de semnalul pe care il primesc”, spune Tom Bartol. La trezire, creierul unui adult genereaza aproximativ 20 de wati de putere continua, cam cat un bec foarte mic, fiind foarte eficient in conservarea si dozarea consumului de energie. De aceea, Terry Sejnowski e de parere ca descoperirile echipei sale vor contribui la crearea unor tehnologii si computere mult mai performante, care vor folosi mult mai putina energie.
SURSA: https://liviabonarov.wordpress.com/2016/01/26/memoria-creierului-e-cat-reteaua-de-internet/
Oamenii stiinta au descoperit ca memoria creierului poate stoca un petabyte de informatii, cam cat intreaga retea de internet. Capacitatea memoriei creierului nostru este de 10 ori mai mare decat se credea pana acum, potrivit unui recent studiu revolutionar, realizat de Institutul pentru Studii Biologice Salk, din California. Rezultatele acestui studiu au fost publicate pe site-ul eLife la sfarsitul lunii noiembrie 2015.
”Asta-i o adevarata bomba in domeniul neurostiintei. Noile noastre masuratori ale capacitatii de memorare a creierului estimeaza o crestere ampla, de zece ori mai mare, pana la cel putin un petabyte, cam cat World Wide Web”, a declarat Terry Sejnowski, unul dintre cercetatorii Institutului pentru Studii Biologice Salk. Petabyte (PB) este unitatea de masura a capacitatii de stocare a datelor, echivalenta cu 2 la puterea 50 de biti. Oamenii de stiinta au realizat computerizat o reconstructie 3D a tesutului hipocampusului din creierul unui soarece, centrul memoriei creierului, pentru a studia conexiunile dintre neuroni (sinapsele). Sinapsele reprezinta deocamdata un mister pentru stiinta, desi disfunctionalitatea lor poate provoca o serie de boli neurologice. Cu cat este mai mare sinapsa, cu atat sporesc sansele ca neuronul sa trimita un semnal catre neuronul vecin. Echipa de cercetatori a descoperit ca exista 26 de dimensiuni diferite ale sinapselor, care se pot modifica rapid, in cateva minute. Pana acum, oamenii de stiinta credeau ca exista doar cateva categorii diferite de dimensiuni ale sinapselor, in niciun caz nu banuiau ca acestea pot fi atat de multe, insa acest experiment a descoperit ca dimensiunile sinaptice sunt mult mai complexe decat se banuia, sugerand o crestere enorma a potentialului capacitatii de stocare a creierului.
https://liviabonarov.files.wordpress.com/2016/01/creier.jpg?w=535&h=406 (https://liviabonarov.wordpress.com/2016/01/26/memoria-creierului-e-cat-reteaua-de-internet/creier/)
Amintirile si gandurile noastre sunt rezultatul proceselor chimice si electrice din creier. O parte importanta a acestor procese are loc atunci cand neuronii se interconecteaza prin legaturile sinaptice, precum firele electrice. Emitatorul unui neuron se numeste axon, iar receptorul altui neuron se numeste dendrita. Semnalul este transmis intre neuroni prin intermediul sinapsei, pe baza neurotransmitatorilor chimici, comunicandu-i neuronului receptor informatia care poate fi propagata mai departe, catre alti neuroni. Fiecare neuron poate avea mii de sinapse, care il pot conecta la alti mii de neuroni.
In timpul experimentului, echipa Salk a descoperit ceva ciudat. In unele cazuri, un singur axon al unui neuron forma doua sinapse care se conectau la o singura dendrita a celui de-al doilea neuron, ca si cum primul neuron ar fi trimis aceeasi informatie de doua ori. La inceput, cercetatorii n-au acordat atentie prea mare acestei duplicitati, care se petrecea cam intr-o proportie de 10% din timp. Insa Tom Bartol, un membru al echipei, a avut o idee: sa masoare diferentele dintre aceste sinapse-duplicat, reconstruindu-le la nivel nanomolecular. Pentru aceasta operatiune, cercetatorii au folosit microscopie avansata si algoritmi de calcul. In mod uimitor, oamenii de stiinta au descoperit ca diferenta dintre dimensiunile perechilor de sinapse era de doar 8%, adica extrem de mica. ”Nimeni n-ar fi crezut ca va rezulta o diferenta atat de mica. A fost o surpriza din partea naturii.”, a declarat Tom Bartol. Capacitatea memoriei neuronilor depinde de dimensiunea sinapselor. De aceea, acest procent de 8% a devenit cheia modelelor de algoritmi pe baza carora cercetatorii au masurat potentialul capacitatii de stocare a conexiunilor sinaptice. ”Datele noastre indica faptul ca exista de 10 ori mai multe dimensiuni diferite ale sinapselor decat se credea inainte. Pana acum, creierul era considerat capabil sa stocheze doar 1-2 biti de informatie in memoria de scurta sau lunga durata din hipocampus.”, a adaugat Bartol. Noua descoperire este ca fiecare sinapsa poate stoca, in medie, 4.7 biti de informatie. Cand un semnal se transmite de la un neuron la altul, activeaza al doilea neuron in 10-20% dintre cazuri. Cercetatorii au calculat, pentru cele mai mici sinapse, ca ar fi nevoie de 1500 de semnale pentru a provoca o schimbare in dimensiunea/capacitatea lor si o perioada de 20 de minute. In cazul celor mai mari sinapse e nevoie doar de cateva sute de semnale si 1-2 minute sunt necesare pentru a provoca o schimbare. S-a dovedit astfel faptul ca sinapsele isi ajusteaza dimensiunea si capacitatea in functie de semnalele pe care le primesc . ”Asta inseamna ca, la fiecare 2-20 de minute, sinapsele isi cresc sau isi descresc dimesiunea. Sinapsele se ajusteaza singure, in functie de semnalul pe care il primesc”, spune Tom Bartol. La trezire, creierul unui adult genereaza aproximativ 20 de wati de putere continua, cam cat un bec foarte mic, fiind foarte eficient in conservarea si dozarea consumului de energie. De aceea, Terry Sejnowski e de parere ca descoperirile echipei sale vor contribui la crearea unor tehnologii si computere mult mai performante, care vor folosi mult mai putina energie.
SURSA: https://liviabonarov.wordpress.com/2016/01/26/memoria-creierului-e-cat-reteaua-de-internet/