مغز ۱۰ برابر آنچه تصور می‌شد توانایی ذخیره‌سازی دارد

واحد ذ‌خیره حافظه مغز همانند کامپیوتر بر حسب «بیت» اندازه‌گیری می‌شود. تعداد بیت‌هایی که مغز ذخیره می‌کند، به اتصالات بین نورون‌ها که «سیناپس» نامیده می‌شوند، بستگی دارد. دانشمندان سابق بر این فکر می‌کردند که اندازه و قدرت سیناپس‌ها نسبتا محدود است و دلیل محدودیت قابلیت ذخیره‌سازی مغز هم همین است. اما محققان در سال‌های اخیر این نظریه را به چالش کشید‌ه‌اند و تحقیقات جدید گواهی می‌دهد که قابلیت ذخیره‌سازی مغز ۱۰ برابر آن‌ چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد. 

به گزارش لایوساینس، محققان برای ارزیابی قدرت اتصالات بین نورون‌ها در بخشی از مغز موش، روش بسیار دقیقی پیدا کرده‌اند. این سیناپس‌ها اساس یاد‌گیری و حافظه‌ به شمار می‌روند، چرا‌ که محل ارتباط سلول‌های مغزی، ذخیره‌سازی و به اشتراک‌گذاری اطلاعات‌اند. دانشمندان با درک بهتر نحوه و میزان قوی‌‌ و ضعیف‌ شدن سیناپس‌ها، مقدار اطلاعاتی را که این اتصالات می‌توانند ذخیره کنند، دقیق‌تر تعیین کردند.

طبق این بررسی که ۲۳ آوریل در مجله «محاسبات عصبی» (Neural Computation) منتشر شد، این روش جدید نه‌تنها درک‌ از نحوه یادگیری را افزایش می‌دهد، بلکه شناخت ما را از پیری و بیماری‌هایی که ارتباطات مغز را تخریب می‌کنند، هم بیشتر می‌کند.

جی یو، استادیار فیزیولوژی عصبی در دانشگاه شیکاگو، می‌گوید: «با این روش‌ها به قلب ظرفیت پردازش اطلاعات مدارهای عصبی دست می‌یابیم.» به گفته او، «توانایی تخمین‌ زدن ظرفیت احتمالی مغز برای ذخیره اطلاعات گام مهمی است تا به ظرفیت مغز برای انجام دادن محاسبات پیچیده پی ببریم». 

 

در مغز انسان بیش از ۱۰۰ میلیون سیناپس بین اعصاب (نورون‌ها) وجود دارد. پیام‌‌رسان‌های شیمیایی که در سراسر این سیناپس‌ها جریان می‌یابند، اطلاعات را به سراسر مغز منتقل می‌کنند. با ادامه روند یادگیری، انتقال اطلاعات بین سیناپس‌های خاص بیشتر می‌شود. این «تقویت» سیناپس‌ها به ما کمک می‌کند تا اطلاعات جدید را ذخیره کنیم. به طور کلی سیناپس‌ها با توجه به نحوه فعالیت عصب‌هایی که آن‌ها را تشکیل می‌دهند، قوی‌ یا ضعیف می‌شوند که در واقع پدیده «انعطاف‌پذیری سیناپسی» نامیده می‌شود. 

البته با افزایش سن یا ابتلا به بیماری‌های مغزواعصاب مانند آلزایمر، فعالیت سیناپس‌ها کاهش می‌یابد و در نتیجه ضعیف‌تر می‌شوند و به همین دلیل عملکرد شناختی و توانایی برای ذخیره و بازیابی خاطرات کاهش می‌یابد. 

اندازه‌گیری دقت انعطاف‌پذیری سیناپسی در گذشته دشوار و به همین ترتیب اندازه‌گیری مقدار اطلاعاتی که هر سیناپس می‌توانست ذخیره کند، هم سخت بود، اما مطالعه جدید می‌تواند روند را تغییر دهد. 

تحقیقات جدیدی که به همت دانشگاه کاردیف بریتانیا انجام شد، تایید می‌کند که سیناپس‌ها می‌توانند بین ۴.۱ تا ۴.۶ بیت اطلاعات در محل یاد‌گیری مغز یعنی «هیپوکامپ» ذخیره کنند. به گفته کوین فاکس، استاد علوم اعصاب در دانشگاه کاردیف، این تحقیق با تایید آنچه بسیاری از دانشمندان علوم اعصاب باور دارند، تاکید می‌کند که هر سیناپس بیش از یک بیت داده حمل می‌کند.