与计算机一样，我们的大脑存储记忆的能力令人印象深刻。科学家们早就知道，大脑将记忆存储为在神经元之间移动的电脉冲。但科学家们始终无法准确量化正常人脑可以存储多少信息。现在，索尔克研究所的研究人员利用大鼠神经元模型估算出人脑的信息存储容量为1PB，这一新估算值比之前的估算值大了10倍。相关工作成果发表在《eLife》上。
研究人员知道，从一个神经元延伸到下一个神经元的突触是信息流动的主要空间，对于大脑存储信息的能力以及大多数其他神经功能都很重要。但科学家们仍然不太了解突触在大脑中的工作原理，包括突触的大小如何影响信息的传输或存储。
在这项研究中，研究人员对大鼠海马体进行了非常详细的数字重建。海马体是大脑中与长期记忆密切相关的区域，对海马体的计算机建模可能有助于人们更好地理解记忆是如何运作的。在最小的尺度上，研究人员惊讶地发现，大约10%的神经元有两个突触将它们与其他神经元连接起来，而其余90%的神经元只有一个突触。尽管这些突触之间的大小差异只有8%左右，但研究人员发现，在小鼠的整个海马体中，存在26个不同大小的突触。用计算机术语来说，这意味着每个突触平均可以存储4.7位。在整个大脑中，这些突触可以存储惊人的1PB信息、1,000TB或100万GB存储空间。
但对于1PB这个数字也存在一些质疑。例如，虽然老鼠的大脑与人类的大脑惊人地相似，但并不完全相同。并且突触的大小和类型与物种的类型有关。不仅如此，不同人之间突触的大小和数量存在一定的个体差异。因此，根据1PB的数据，有科学家估计人脑的信息存储极限可以达到3到5PB的水平。研究人员对于大脑如何使用这种惊人的存储容量仍然存在许多疑问。由于突触仅在10%到20%的时间内传输数据，这使得数据的组织方式非常复杂。他们计划继续解释这些问题，这可能有助于计算机科学家找到更有效的方法来组织计算机的大存储空间，以促进计算机深度学习等技术的发展。
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