人腦存儲(chǔ)記憶的奧秘

　　記憶力對(duì)于人類(lèi)的生存是非常重要的，能幫助我們熟悉新的環(huán)境，你知道我們的記憶是怎么存儲(chǔ)的嗎?下面是由學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)關(guān)于人腦存儲(chǔ)記憶的奧秘，希望對(duì)大家有幫助!

　　大腦記憶容量等于多大硬盤(pán)

　　人腦存儲(chǔ)記憶信息是肯定不會(huì)放在真空中的，那么人類(lèi)能夠存儲(chǔ)多少信息呢?如果這些記憶用GB、TB之類(lèi)的單位衡量，大概等于多大的硬盤(pán)呢?雖然大腦的研究至今這個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)有較被認(rèn)可的答案，但是我們可以從其記憶原理來(lái)估算一下大腦的存儲(chǔ)容量。

　　大腦是由神經(jīng)元構(gòu)成的，神經(jīng)細(xì)胞相互之間通過(guò)神經(jīng)突觸相互影響，形成極其復(fù)雜的相互聯(lián)系。記憶就是腦神經(jīng)細(xì)胞之間的相互呼叫作用，其中有些相互呼叫作用維持時(shí)間是短暫的，有些則是持久的，而還有一些介于兩者之間，這就形成了我們的長(zhǎng)期記憶、短期記憶以及也會(huì)遺忘一些記憶。

　　2014年3月Nature有一篇文章，分析稱(chēng)小鼠大腦的13個(gè)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，用了高達(dá)1TB的數(shù)據(jù)。而一個(gè)重約1.4千克的成年人大腦有大約1000億個(gè)神經(jīng)元。

　　但1000億個(gè)神經(jīng)元是否都用來(lái)存儲(chǔ)呢?其實(shí)，這1000億個(gè)神經(jīng)元在人類(lèi)大腦中并沒(méi)有全部被用來(lái)存儲(chǔ)，科學(xué)家估算，即使如愛(ài)因斯坦這樣偉大的科學(xué)家，也只用了自己大腦三分之一的功能。大腦更多的細(xì)胞是處于“待業(yè)”的狀態(tài)，人類(lèi)并沒(méi)有將所有的細(xì)胞都充分的利用起來(lái)。一般人類(lèi)的記憶實(shí)際應(yīng)用只相當(dāng)于大腦的十分之一，這也是很多人認(rèn)為人類(lèi)的潛力依然巨大的主要依據(jù)。

　　下面我們來(lái)推算人類(lèi)大腦存儲(chǔ)容量的數(shù)據(jù)大小。1000億個(gè)神經(jīng)元即使只用十分之一，也高達(dá)100億個(gè)神經(jīng)元在使用。而小白鼠13個(gè)神經(jīng)元系統(tǒng)就用來(lái)1TB的數(shù)據(jù)，那么人類(lèi)大腦存儲(chǔ)容量相當(dāng)于7.6億TB的數(shù)據(jù)。即使用當(dāng)前最高達(dá)8TB硬盤(pán)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，也需要9500萬(wàn)塊硬盤(pán)。如果將這些硬盤(pán)(41mm)摞起來(lái)，大約相當(dāng)3895000米，相當(dāng)于4703座世界最高的迪拜塔(828.14米)的高度。

　　當(dāng)然這個(gè)數(shù)據(jù)肯定是不準(zhǔn)確的，畢竟大腦超級(jí)復(fù)雜的運(yùn)算規(guī)則并不是計(jì)算機(jī)所比擬的。我們主要是通過(guò)估算來(lái)讓更多的人了解大腦存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量之大。如果只會(huì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，那么大腦也不會(huì)如此受關(guān)注。收集、整理、分析、檢索、遺忘等等，大腦的功能還有很多值得我們關(guān)注。

　　存儲(chǔ)只是大腦的基本功能

　　人類(lèi)大腦能夠存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以說(shuō)是非常大。但是如果僅限于簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)，沒(méi)有其他功能的輔助，人類(lèi)也不會(huì)有如此豐富的感情。人類(lèi)大腦會(huì)根據(jù)需要，對(duì)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)檢索，回憶、選擇、刪除等功能形成強(qiáng)大的大腦功能。

　　一直以來(lái)，人們一直認(rèn)為不同的區(qū)域分別掌管不同的大腦功能。然而腦部掃描儀的出現(xiàn)粉碎了這一理論。腦部掃描儀結(jié)果明顯表示出大腦的整體協(xié)作性。沒(méi)有哪個(gè)大腦區(qū)域單獨(dú)“控制”一項(xiàng)功能。在大腦進(jìn)行任何一種連續(xù)活動(dòng)時(shí)，語(yǔ)言中樞都可能閃耀起來(lái)，大腦的各個(gè)部分似乎有一定的能力范圍，然后根據(jù)當(dāng)前任務(wù)的需要，以特定方式參與活動(dòng)。

　　例如，當(dāng)人們需要回憶某一事情后，大腦就會(huì)快速的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)我們的大腦搜索到相關(guān)信息后，就會(huì)依此展開(kāi)，并且快速的排除掉錯(cuò)誤信息，尋找到記憶深處相關(guān)的要尋找的信息。這種強(qiáng)大的檢索功能以及排除功能使得大腦能夠快速的尋找到需要的記憶工。同時(shí)，大腦還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分層，將重要的信息和新的信息存儲(chǔ)在我們最容易找到的地方。同時(shí)大腦還有選擇性記憶功能以及自動(dòng)遺忘等功能，這些豐富的功能形成了人類(lèi)神秘的大腦。

　　大腦研究對(duì)人類(lèi)意義重大

　　人類(lèi)根據(jù)生物的生活習(xí)性和生理結(jié)構(gòu)發(fā)明創(chuàng)造了很多東西，而如今，我們正處在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)呈幾何狀態(tài)爆發(fā)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式面臨著極大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前的存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)遇到瓶頸，已經(jīng)很難滿(mǎn)足如今迅速爆發(fā)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。那么人類(lèi)在模仿大腦存儲(chǔ)方面有哪些進(jìn)展呢?

　　模仿創(chuàng)造 大腦引領(lǐng)未來(lái)存儲(chǔ)趨勢(shì);美國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究確定了大腦分配細(xì)胞進(jìn)行編碼和記憶存儲(chǔ)的關(guān)鍵機(jī)制是大腦的蛋白質(zhì)，而這種蛋白控制著大腦中神經(jīng)元參與記憶形成的幾率，直接影響著人類(lèi)的記憶功能。當(dāng)前，人們主要研發(fā)都是針對(duì)蛋白質(zhì)以及這些蛋白質(zhì)的DNA進(jìn)行研究。

　　美國(guó)康涅狄格大學(xué)的研究人員將他們的全息存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)建在重新處理過(guò)的蛋白質(zhì)上。目前這種基于蛋白質(zhì)的全息媒體存儲(chǔ)技術(shù)有潛力將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本大大降低,可以重復(fù)擦寫(xiě)1000萬(wàn)次以上。如果研究人員找到一種適當(dāng)?shù)倪z傳性變型,目前的生物技術(shù)能夠很快大批量生產(chǎn),并且成本較低。

　　除了在蛋白質(zhì)方面的研究，人們對(duì)人類(lèi)大腦蛋白質(zhì)DNA存儲(chǔ)方面也投入了大量的研發(fā)，人們很早就覬覦將自身的基因代碼存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的潛力，但如何將信息編碼進(jìn)DNA遺傳物質(zhì)再如何解讀出來(lái)，一直是個(gè)難題。哈佛大學(xué)維斯生物工程研究所就一直進(jìn)行這方面的研究，如果這方面去的進(jìn)展，那么未來(lái)拇指大小的設(shè)備就能存下整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的信息的夢(mèng)想是可以實(shí)現(xiàn)的。

　　科技反哺 芯片幫助受損人存儲(chǔ)記憶。人類(lèi)除了利用人類(lèi)的生理結(jié)構(gòu)在改善存儲(chǔ)技術(shù)的同時(shí)，人類(lèi)也在利用科學(xué)技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)人類(lèi)本身的一些缺陷。勞倫斯·利弗摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中的科學(xué)家們目前正在共同合作研發(fā)一個(gè)小型電腦芯片，該芯片可以非常順利地植入大腦，并幫助那些神經(jīng)細(xì)胞受損的人們存儲(chǔ)記憶。這項(xiàng)技術(shù)有可能在下一次俄國(guó)世界杯的時(shí)候投入到臨床試驗(yàn)中。

　　目前，細(xì)胞基因存儲(chǔ)的大門(mén)已經(jīng)打開(kāi)，通過(guò)模仿人類(lèi)大腦存儲(chǔ)原理，可以為我們的科研技術(shù)提供一個(gè)很好的研究方向;而通過(guò)科研技術(shù)的反哺，人們則可以幫助大腦活動(dòng)性障礙人群記憶存儲(chǔ)。當(dāng)然，目前針對(duì)人類(lèi)大腦的研究還很有限，仍需要進(jìn)行大量的研究工作，但這項(xiàng)研究值得人類(lèi)長(zhǎng)期堅(jiān)持，它將引領(lǐng)我們走向不可思議的未來(lái)。