Mamy Herodota, któremu należy podziękować za wymyślenie idei „siedmiu cudów świata”, co od tamtej pory skłoniło myślicieli i promotorów do spekulacji na temat „ósmego” cudu. Jednak prawdziwą odpowiedzią na pytanie o największe cuda jest to, co pozwala nam się nad nimi zastanawiać i w ogóle odczuwać poczucie „cudowności” – ludzki mózg.
Nasz mózg jest bez wątpienia jedną z najbardziej cudownie złożonych rzeczy, o których istnieniu wiemy. Renesans przyniósł rozbudzenie zainteresowania ludzkim umysłem, od humanistycznych spekulacji Szekspira w postaciach takich jak Hamlet, po rysunek człowieka witruwiańskiego Leonarda DA-Vinci i mniej znane przedstawienie ludzkiej czaszki i mózgu.
Nawet po setkach lat nowoczesnych badań psychologicznych i anatomicznych naukowcy wciąż mają wiele do nauczenia się o mózgu, od tego, jak ewoluował, przez to, jak funkcjonuje, po to, jak przechowuje pamięć. Ten ostatni punkt stał się jeszcze bardziej widoczny w ostatnich dekadach wraz z pojawieniem się badań nad komputerami i oczywistą potrzebą przechowywania w nich pamięci. Jednak podczas gdy ludzki mózg jest naturalnym punktem wyjścia do rozważań o tym, jak komputery przechowują dane (wystarczy zapytać Isaaca Asimova), Twój umysł w rzeczywistości przechowuje i uzyskuje dostęp do informacji w zupełnie inny sposób niż Twój komputer – i oto jak.
Jak komputery przechowują dane
Po zapisaniu informacji skodyfikowanej przez zbiór bajtów, jest ona następnie zapisywana na urządzeniu pamięciowym wyposażonym w sprzęt, który jest w stanie przechowywać te informacje przez długi czas.
Neurony i połączenia synaptyczne
Nasze mózgi działają nieco inaczej.
Pracują one nad przechowywaniem wspomnień i informacji za pomocą neuronów, czyli komórek, które pobudzone za pomocą środków elektrochemicznych przechowują i wyzwalają wspomnienia i dane. Istnieją pewne istotne różnice między tymi komórkami a innymi w naszym organizmie. Podczas gdy podziały i wymiana są kluczowymi elementami cyklu życia komórek w całym naszym ciele, neurony są bardziej trwałe i ani się nie dzielą, ani nie mogą być zastąpione w przypadku, gdy są martwe lub zniszczone.
Nasze neurony składają się z trzech głównych części: somy (bulwiastej części zawierającej jądro), dendrytów (długich cienkich rozgałęzień, które łączą się z innymi ciałami komórkowymi) i aksonu (szczególnie długiej części komórkowej). Impulsy elektryczne wędrują wzdłuż aksonu i specjalnego punktu połączenia zwanego synapsą, który pomaga przekazywać sygnały między różnymi komórkami.
Ten proces jest podstawą tego, jak Twój mózg wysyła, odbiera i ostatecznie przechowuje informacje. Aby przechować pamięć, mózg wysyła informacje z obszaru kory mózgowej, gdzie znajduje się większość komórek nerwowych, do hipokampa. Kiedy odzyskujemy wspomnienia, proces ten przebiega odwrotnie.
Przeciętny mózg ma około 86 miliardów neuronów wraz z wieloma zwojami nerwowymi, które działają jako system wsparcia dla neuronów. Wzajemne połączenia między neuronami są kluczowe, ponieważ pojedynczy neuron może połączyć się nawet z 10 000 innych. Te rodzaje połączeń synaptycznych są podstawą tego, jak nasz mózg jest w stanie przechowywać i odzyskiwać informacje, z różnymi synapsami strzelającymi razem.
W przełomowej powieści Marcela Prousta W poszukiwaniu straconego czasu, zapach jednego krakersa madeleine wrzuconego do herbaty wywołuje siedem tomów wspomnień. W rzeczywistości informacje sensoryczne, takie jak bodźce węchowe, mogą stymulować synapsy do zapłonu, wyzwalając w ten sposób wspomnienia a la Proust.
Pojemność naszego mózgu
Jak więc porównać te dwa systemy i co to oznacza dla całkowitej pojemności naszego mózgu?
Po pierwsze, jak pokazuje powyższe porównanie, podczas gdy elektryczność odgrywa rolę w obu systemach, mózgi wykorzystują również środki biologiczne i chemiczne w procesach elektrochemicznych niezbędnych do przechowywania i pobierania informacji. Komputery przechowują rzeczy w binarnych ustawieniach typu włącz/wyłącz. Natomiast ludzki mózg jest o wiele bardziej złożony, o większej liczbie stopni pobudliwości niż ustawienia binarne stosowane przez komputery. W chwili obecnej komputery są zdolne do większej ilości danych wejściowych i wyjściowych, podczas gdy ludzki mózg wciąż ma przewagę w takich dziedzinach jak kreatywność, świadomość i złożone planowanie.
W obszarach takich jak język i ruch, zbliżamy się do pewnego stopnia zbieżności.
Co więcej, podczas gdy komputery wymagają większej ilości chipów pamięciowych lub podobnych ulepszeń, aby zwiększyć ich ogólną pojemność pamięci, nasze mózgi wymagają silniejszych połączeń synaptycznych.
Rodzi to jednak pytanie – jaka jest ostateczna pojemność ludzkiego mózgu?
Jak zauważa Scientific American, odpowiedź na to pytanie jest trudna, częściowo dlatego, że mierzenie pamięci w ludzkim sensie różni się od mierzenia jej dla komputerów – częściowo z powodu tego Proustowskiego problemu. Ludzka pamięć nie jest tak prosta jak binarne ustawienie on/off, ale raczej jest skomplikowaną, wzajemnie powiązaną serią stymulowanych synaps, które odpalają się i wysyłają sygnały. O wiele trudniej jest ją określić ilościowo.
Co więcej, podczas gdy komputery przechowują wszystko w kategoriach 1 i 0, nie wszystkie ludzkie wspomnienia są stworzone jednakowo. Niektóre wymagają więcej synaps i „przestrzeni dyskowej” niż inne.
Wreszcie, podczas gdy stare założenie o tym, że używamy tylko 10% naszego mózgu może być mitem, dzięki nowym technikom pomiaru pamięci, możemy teraz powiedzieć, że ogólna zdolność naszego mózgu do przechowywania informacji jest nawet większa niż wcześniej sądzono.
Pomimo że dokładne określenie całkowitej możliwej pojemności naszego mózgu może być obecnie niemożliwe, według badań przeprowadzonych przez Stanford, nasz mózg wypada bardzo korzystnie w porównaniu nawet z najpotężniejszymi nowoczesnymi komputerami. Nasza kora mózgowa jest zdolna do posiadania aż 125 trylionów synaps, które mogą pomieścić równowartość aż 2,5 petabajta pamięci.
Pomimo że komputery są niesamowitym nowoczesnym cudem, ludzki mózg pozostaje niekwestionowanym najpotężniejszym urządzeniem myślącym na świecie – a w miarę jak dowiadujemy się więcej, jego moc i możliwości stają się coraz bardziej zdumiewające.
Pomimo że komputery są niesamowitym nowoczesnym cudem, ludzki mózg pozostaje niekwestionowanym najpotężniejszym urządzeniem myślącym na świecie.