突触 大脑能被知识塞满吗？科学家告诉你容量有多大！

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为1pb(1000t)，比以前认为的大10倍。

这么庞大的信息量，相当于大约2000万个四屉文件柜里可以存放的文字信息，或者长达13.3年的高清电视视频。

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。

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。”

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似乎向接收神经元发送了复制信息。

起初，研究人员并不关心这个复制品，因为海马体发生这种现象的概率只有十分之一。然而，研究小组成员汤姆·巴索尔(Tom Barthol)意识到，如果他们能够测量两个相似突触之间的差异，他们可能知道突触的大小。“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。”

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似乎向接收神经元发送了复制信息。

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，相当于一个昏暗的灯泡。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。”