Wir haben Herodot zu danken, dass er die Idee der „Sieben Weltwunder“ geprägt hat, was Denker und Förderer seither dazu veranlasst hat, über ein „achtes“ Wunder zu spekulieren. Die wahre Antwort auf die Frage nach den größten Wundern ist jedoch das, was es uns erlaubt, darüber zu staunen und überhaupt ein Gefühl von „Wunder“ zu empfinden – das menschliche Gehirn.
Unser Gehirn ist ohne Frage eines der wundersamsten Dinge, von denen wir wissen, dass sie existieren. In der Renaissance erwachte das Interesse am menschlichen Geist, von Shakespeares humanistischen Spekulationen in Figuren wie Hamlet bis hin zu Leonardo DA-Vincis Zeichnung des Vitruvianischen Menschen und der weniger bekannten Darstellung des menschlichen Schädels und Gehirns.
Selbst nach Hunderten von Jahren moderner psychologischer und anatomischer Studien haben Wissenschaftler immer noch viel über das Gehirn zu lernen, von seiner Entwicklung über seine Funktionen bis hin zur Speicherung von Erinnerungen. Der letzte Punkt ist in den letzten Jahrzehnten mit dem Aufkommen der Computerforschung und der offensichtlichen Notwendigkeit, Erinnerungen dort zu speichern, noch mehr in den Fokus gerückt. Doch während das menschliche Gehirn ein natürlicher Ausgangspunkt ist, um darüber nachzudenken, wie Computer Daten speichern (fragen Sie einfach Isaac Asimov), speichert Ihr Gehirn tatsächlich Informationen ganz anders als Ihr Desktop und greift darauf zu – und hier ist, wie.
Wie Computer Daten speichern
Nachdem die durch eine Ansammlung von Bytes kodierte Information aufgezeichnet wurde, wird sie auf einem Speichergerät mit Hardware gespeichert, die in der Lage ist, diese Information langfristig zu speichern.
Neuronen und synaptische Verbindungen
Unsere Gehirne arbeiten etwas anders.
Sie arbeiten zur Speicherung von Erinnerungen und Informationen mit Neuronen, das sind Zellen, die, wenn sie über elektrochemische Mittel angeregt werden, Erinnerungen und Daten speichern und auslösen. Es gibt einige entscheidende Unterschiede zwischen diesen Zellen und anderen in unserem Körper. Während Teilung und Ersatz wichtige Bestandteile des Lebenszyklus von Zellen in unserem Körper sind, sind Neuronen dauerhafter und teilen sich nicht und können normalerweise auch nicht ersetzt werden, wenn sie abgestorben oder zerstört sind.
Ihre Neuronen bestehen aus drei Hauptteilen: dem Soma (der knollige Teil, der den Zellkern enthält), Dendriten (lange, dünne, verzweigte Abschnitte, die sich mit anderen Zellkörpern verbinden) und einem Axon (ein besonders langer Zellabschnitt). Elektrische Impulse wandern entlang des Axons und einer speziellen Verbindungsstelle, die als Synapse bekannt ist und hilft, Signale zwischen verschiedenen Zellen zu übertragen.
Dieser Prozess ist der Kern dessen, wie Ihr Gehirn Informationen sendet, empfängt und schließlich speichert. Um eine Erinnerung zu speichern, sendet das Gehirn die Informationen aus dem Kortexbereich, in dem ein Großteil der Nervenzellen des Gehirns untergebracht ist, an den Hippocampus. Wenn wir Erinnerungen abrufen, funktioniert der Prozess in umgekehrter Weise.
Das durchschnittliche Gehirn hat etwa 86 Milliarden Neuronen zusammen mit vielen Neuroglia, die als eine Art Unterstützungssystem für Ihre Neuronen fungieren. Die Interkonnektivität zwischen den Neuronen ist entscheidend, wobei ein einzelnes Neuron in der Lage ist, sich mit bis zu 10.000 anderen zu verbinden. Diese Art von synaptischen Verbindungen sind das Herzstück der Fähigkeit unseres Gehirns, Informationen zu speichern und abzurufen, wobei verschiedene Synapsen zusammen feuern.
In Marcel Prousts bahnbrechendem Roman Auf der Suche nach der verlorenen Zeit ruft der Duft eines einzigen Madeleine-Kekses, der in den Tee fällt, Erinnerungen im Wert von sieben Bänden hervor. Tatsächlich können sensorische Informationen wie Geruchsreize Synapsen zum Feuern anregen und so Erinnerungen a la Proust auslösen.
Die Kapazität unseres Gehirns
Wie lassen sich nun diese beiden Systeme miteinander vergleichen, und was bedeutet das für die Gesamtkapazität unseres Gehirns?
Wie der obige Vergleich zeigt, spielt zwar Elektrizität in beiden Systemen eine Rolle, aber Gehirne bedienen sich auch biologischer und chemischer Mittel bei den elektrochemischen Prozessen, die zum Speichern und Abrufen von Informationen notwendig sind. Computer speichern Dinge in binären Ein/Aus-Einstellungen. Das menschliche Gehirn hingegen ist weitaus komplexer, mit mehr Erregungsgraden als die von Computern verwendeten binären Einstellungen. So wie es derzeit aussieht, sind Computer tendenziell zu einer größeren Gesamteingabe und -ausgabe fähig, während das menschliche Gehirn in Dingen wie Kreativität, Bewusstsein und komplexer Planung immer noch die Nase vorn hat.
In Bereichen wie Sprache und Bewegung nähern wir uns einem gewissen Grad der Konvergenz.
Während Computer mehr Speicherchips oder ähnliche Upgrades benötigen, um ihre Gesamtspeicherkapazität zu erhöhen, benötigt unser Gehirn stärkere synaptische Verbindungen.
Das wirft allerdings die Frage auf, was die ultimative Kapazität des menschlichen Gehirns ist?
Wie Scientific American betont, ist diese Frage schwer zu beantworten, zum Teil, weil die Messung des menschlichen Gedächtnisses anders ist als bei Computern – zum Teil wegen des Proustschen Problems. Das menschliche Gedächtnis ist nicht so einfach wie eine binäre Ein/Aus-Einstellung, sondern ist vielmehr eine komplizierte, miteinander verbundene Reihe von stimulierten Synapsen, die feuern und Signale senden. Es ist viel schwieriger zu quantifizieren.
Während Computer alles in Form von 1en und 0en speichern, sind nicht alle menschlichen Erinnerungen gleich aufgebaut. Einige benötigen mehr Synapsen und „Speicherplatz“ als andere.
Schließlich mag die alte Prämisse, dass wir nur 10 % unseres Gehirns nutzen, ein Mythos sein, aber dank neuer Techniken zur Messung des Gedächtnisses können wir jetzt sagen, dass die Gesamtkapazität unseres Gehirns, Informationen zu speichern, sogar noch größer ist, als bisher angenommen.
Während eine exakte Angabe unserer gesamten möglichen Gehirnkapazität derzeit unmöglich ist, vergleicht sich unser Gehirn laut einer Studie aus Stanford sehr gut mit den leistungsfähigsten modernen Computern. Unsere Großhirnrinde ist in der Lage, bis zu 125 Billionen Synapsen zu besitzen, die das Äquivalent von 2,5 Petabyte Gesamtspeicher speichern können.
Während Computer ein unglaubliches modernes Wunder für sich sind, bleibt das menschliche Gehirn unbestritten die leistungsfähigste Denkmaschine der Welt – und je mehr wir lernen, desto wundersamer werden seine Leistung und Kapazität.