Dobbiamo ringraziare Erodoto per aver coniato l’idea delle “sette meraviglie del mondo”, che da allora ha spinto pensatori e promotori a speculare su una “ottava” meraviglia. Tuttavia, la vera risposta alla domanda sulle più grandi meraviglie è quella che ci permette di meravigliarci e di provare un senso di “meraviglia” – il cervello umano.
Il nostro cervello è, senza dubbio, una delle cose più meravigliosamente complesse che sappiamo esistere. Il Rinascimento ha visto un risveglio dell’interesse per la mente umana, dalle speculazioni umaniste di Shakespeare in personaggi come Amleto al disegno dell’Uomo Vitruviano di Leonardo DA-Vinci, e alla rappresentazione meno conosciuta del cranio e del cervello umano.
Anche dopo centinaia di anni di moderni studi psicologici e anatomici, gli scienziati hanno ancora molto da imparare sul cervello, da come si è evoluto a come funziona a come memorizza la memoria. Quest’ultimo punto è stato messo a fuoco ancora di più negli ultimi decenni con l’avvento della ricerca sui computer e l’ovvio bisogno di immagazzinarvi la memoria. Tuttavia, mentre il cervello umano è un punto di partenza naturale per pensare a come i computer immagazzinano i dati (basta chiedere a Isaac Asimov), la vostra mente immagazzina e accede alle informazioni in modo molto diverso dal vostro desktop – ed ecco come.
Come i computer memorizzano i dati
Una volta che l’informazione codificata da un insieme di byte viene registrata, viene poi memorizzata su un dispositivo di memoria con un hardware che è in grado di conservare tale informazione a lungo termine.
Neuroni e connessioni sinaptiche
Il nostro cervello funziona in modo un po’ diverso.
Loro lavorano per immagazzinare ricordi e informazioni con i neuroni, che sono cellule che, eccitate per via elettrochimica, immagazzinano e attivano ricordi e dati. Ci sono alcune differenze vitali tra queste cellule e altre nel nostro corpo. Mentre la divisione e la sostituzione sono componenti chiave del ciclo di vita delle cellule in tutto il nostro corpo, i neuroni sono più permanenti, e non si dividono né possono essere sostituiti in caso di morte o distruzione.
I nostri neuroni sono costituiti da tre parti principali: il soma (la parte bulbosa che contiene il nucleo), i dendriti (lunghe sezioni sottili e ramificate che si attaccano ad altri corpi cellulari) e un assone (una sezione cellulare particolarmente lunga). Gli impulsi elettrici viaggiano lungo l’assone e uno speciale punto di connessione noto come sinapsi, che aiuta a trasmettere segnali tra le diverse cellule.
Questo processo è al centro di come il cervello invia, riceve e infine memorizza le informazioni. Per immagazzinare un ricordo, il cervello invia le informazioni dalla zona della corteccia, dove si trovano gran parte delle cellule nervose del cervello, all’ippocampo. Quando recuperiamo i ricordi, il processo funziona al contrario.
Il cervello medio ha circa 86 miliardi di neuroni insieme a molta neuroglia, che agisce come una sorta di sistema di supporto per i neuroni. L’interconnettività tra i neuroni è fondamentale, con un singolo neurone in grado di connettersi con fino a 10.000 altri. Questi tipi di connessioni sinaptiche sono al centro di come il nostro cervello è in grado di memorizzare e recuperare le informazioni, con sinapsi diverse che sparano insieme.
Nel romanzo di Marcel Proust Alla ricerca del tempo perduto, il profumo di un singolo cracker madeleine caduto nel tè evoca sette volumi di ricordi. In effetti, informazioni sensoriali come gli stimoli olfattivi possono stimolare le sinapsi ad attivarsi, innescando così ricordi alla Proust.
La capacità del nostro cervello
Come si confrontano questi due sistemi, e cosa significa questo per la capacità totale del nostro cervello?
Per prima cosa, come dimostra il confronto di cui sopra, mentre l’elettricità gioca un ruolo in entrambi i sistemi, il cervello fa anche uso di mezzi biologici e chimici nei processi elettrochimici necessari per memorizzare e recuperare le informazioni. I computer memorizzano le cose in impostazioni binarie on/off. Il cervello umano, al contrario, è molto più complesso, con più gradi di eccitabilità rispetto alle impostazioni binarie usate dai computer. Allo stato attuale, i computer tendono ad essere capaci di maggiori input e output complessivi, mentre il cervello umano detiene ancora il vantaggio in cose come la creatività, la coscienza e la pianificazione complessa.
In aree come il linguaggio e il movimento, ci stiamo avvicinando ad un certo grado di convergenza.
Inoltre, mentre i computer richiedono più chip di memoria o aggiornamenti simili per aumentare la loro capacità di memoria complessiva, il nostro cervello richiede connessioni sinaptiche più forti.
Questo porta alla domanda, però – qual è la capacità finale del cervello umano?
Come sottolineato da Scientific American, è una domanda difficile a cui rispondere, in parte perché misurare la memoria in senso umano è diverso dal farlo per i computer – in parte a causa del problema proustiano. La memoria umana non è semplice come un’impostazione binaria, on/off, ma piuttosto è una serie intricata e interconnessa di sinapsi stimolate che sparano e inviano segnali. È molto più difficile da quantificare.
Inoltre, mentre i computer memorizzano tutto in termini di 1 e 0, non tutte le memorie umane sono create allo stesso modo. Alcune richiedono più sinapsi e “spazio di archiviazione” di altre.
Infine, mentre la vecchia premessa che usiamo solo il 10% del nostro cervello può essere un mito, grazie alle nuove tecniche di misurazione della memoria, possiamo ora dire che la capacità complessiva del nostro cervello di immagazzinare informazioni è ancora maggiore di quanto si pensasse in precedenza.
Anche se un resoconto esatto della nostra possibile capacità cerebrale totale può essere impossibile al momento, secondo uno studio fatto da Stanford, il nostro cervello si confronta molto favorevolmente anche con i più potenti computer moderni. La nostra corteccia cerebrale è in grado di possedere ben 125 trilioni di sinapsi, che possono immagazzinare l’equivalente di ben 2,5 petabyte di memoria totale.
Mentre i computer sono un’incredibile meraviglia moderna, il cervello umano rimane incontestato come la singola macchina pensante più potente del mondo – e man mano che impariamo di più, la sua potenza e capacità diventano sempre più meravigliose da vedere.