人腦存儲記憶的奧秘

　　記憶力對于人類的生存是非常重要的，能幫助我們熟悉新的環(huán)境，你知道我們的記憶是怎么存儲的嗎?下面是由學習啦小編給大家?guī)黻P于人腦存儲記憶的奧秘，希望對大家有幫助!

　　大腦記憶容量等于多大硬盤

　　人腦存儲記憶信息是肯定不會放在真空中的，那么人類能夠存儲多少信息呢?如果這些記憶用GB、TB之類的單位衡量，大概等于多大的硬盤呢?雖然大腦的研究至今這個問題一直沒有較被認可的答案，但是我們可以從其記憶原理來估算一下大腦的存儲容量。

　　大腦是由神經(jīng)元構成的，神經(jīng)細胞相互之間通過神經(jīng)突觸相互影響，形成極其復雜的相互聯(lián)系。記憶就是腦神經(jīng)細胞之間的相互呼叫作用，其中有些相互呼叫作用維持時間是短暫的，有些則是持久的，而還有一些介于兩者之間，這就形成了我們的長期記憶、短期記憶以及也會遺忘一些記憶。

　　2014年3月Nature有一篇文章，分析稱小鼠大腦的13個神經(jīng)元的結構，用了高達1TB的數(shù)據(jù)。而一個重約1.4千克的成年人大腦有大約1000億個神經(jīng)元。

　　但1000億個神經(jīng)元是否都用來存儲呢?其實，這1000億個神經(jīng)元在人類大腦中并沒有全部被用來存儲，科學家估算，即使如愛因斯坦這樣偉大的科學家，也只用了自己大腦三分之一的功能。大腦更多的細胞是處于“待業(yè)”的狀態(tài)，人類并沒有將所有的細胞都充分的利用起來。一般人類的記憶實際應用只相當于大腦的十分之一，這也是很多人認為人類的潛力依然巨大的主要依據(jù)。

　　下面我們來推算人類大腦存儲容量的數(shù)據(jù)大小。1000億個神經(jīng)元即使只用十分之一，也高達100億個神經(jīng)元在使用。而小白鼠13個神經(jīng)元系統(tǒng)就用來1TB的數(shù)據(jù)，那么人類大腦存儲容量相當于7.6億TB的數(shù)據(jù)。即使用當前最高達8TB硬盤來存儲這些數(shù)據(jù)，也需要9500萬塊硬盤。如果將這些硬盤(41mm)摞起來，大約相當3895000米，相當于4703座世界最高的迪拜塔(828.14米)的高度。

　　當然這個數(shù)據(jù)肯定是不準確的，畢竟大腦超級復雜的運算規(guī)則并不是計算機所比擬的。我們主要是通過估算來讓更多的人了解大腦存儲數(shù)據(jù)量之大。如果只會存儲數(shù)據(jù)，那么大腦也不會如此受關注。收集、整理、分析、檢索、遺忘等等，大腦的功能還有很多值得我們關注。

　　存儲只是大腦的基本功能

　　人類大腦能夠存儲的數(shù)據(jù)可以說是非常大。但是如果僅限于簡單的存儲，沒有其他功能的輔助，人類也不會有如此豐富的感情。人類大腦會根據(jù)需要，對所存儲的數(shù)據(jù)進行處理，通過檢索，回憶、選擇、刪除等功能形成強大的大腦功能。

　　一直以來，人們一直認為不同的區(qū)域分別掌管不同的大腦功能。然而腦部掃描儀的出現(xiàn)粉碎了這一理論。腦部掃描儀結果明顯表示出大腦的整體協(xié)作性。沒有哪個大腦區(qū)域單獨“控制”一項功能。在大腦進行任何一種連續(xù)活動時，語言中樞都可能閃耀起來，大腦的各個部分似乎有一定的能力范圍，然后根據(jù)當前任務的需要，以特定方式參與活動。

　　例如，當人們需要回憶某一事情后，大腦就會快速的運轉，當我們的大腦搜索到相關信息后，就會依此展開，并且快速的排除掉錯誤信息，尋找到記憶深處相關的要尋找的信息。這種強大的檢索功能以及排除功能使得大腦能夠快速的尋找到需要的記憶工。同時，大腦還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)信息進行分層，將重要的信息和新的信息存儲在我們最容易找到的地方。同時大腦還有選擇性記憶功能以及自動遺忘等功能，這些豐富的功能形成了人類神秘的大腦。

　　大腦研究對人類意義重大

　　人類根據(jù)生物的生活習性和生理結構發(fā)明創(chuàng)造了很多東西，而如今，我們正處在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)呈幾何狀態(tài)爆發(fā)，數(shù)據(jù)存儲的方式面臨著極大的挑戰(zhàn)。當前的存儲技術已經(jīng)遇到瓶頸，已經(jīng)很難滿足如今迅速爆發(fā)的數(shù)據(jù)存儲需求。那么人類在模仿大腦存儲方面有哪些進展呢?

　　模仿創(chuàng)造 大腦引領未來存儲趨勢;美國科學家的一項最新研究確定了大腦分配細胞進行編碼和記憶存儲的關鍵機制是大腦的蛋白質，而這種蛋白控制著大腦中神經(jīng)元參與記憶形成的幾率，直接影響著人類的記憶功能。當前，人們主要研發(fā)都是針對蛋白質以及這些蛋白質的DNA進行研究。

　　美國康涅狄格大學的研究人員將他們的全息存儲系統(tǒng)構建在重新處理過的蛋白質上。目前這種基于蛋白質的全息媒體存儲技術有潛力將數(shù)據(jù)存儲成本大大降低,可以重復擦寫1000萬次以上。如果研究人員找到一種適當?shù)倪z傳性變型,目前的生物技術能夠很快大批量生產(chǎn),并且成本較低。

　　除了在蛋白質方面的研究，人們對人類大腦蛋白質DNA存儲方面也投入了大量的研發(fā)，人們很早就覬覦將自身的基因代碼存儲數(shù)據(jù)的潛力，但如何將信息編碼進DNA遺傳物質再如何解讀出來，一直是個難題。哈佛大學維斯生物工程研究所就一直進行這方面的研究，如果這方面去的進展，那么未來拇指大小的設備就能存下整個互聯(lián)網(wǎng)的信息的夢想是可以實現(xiàn)的。

　　科技反哺 芯片幫助受損人存儲記憶。人類除了利用人類的生理結構在改善存儲技術的同時，人類也在利用科學技術來彌補人類本身的一些缺陷。勞倫斯·利弗摩爾國家實驗室中的科學家們目前正在共同合作研發(fā)一個小型電腦芯片，該芯片可以非常順利地植入大腦，并幫助那些神經(jīng)細胞受損的人們存儲記憶。這項技術有可能在下一次俄國世界杯的時候投入到臨床試驗中。

　　目前，細胞基因存儲的大門已經(jīng)打開，通過模仿人類大腦存儲原理，可以為我們的科研技術提供一個很好的研究方向;而通過科研技術的反哺，人們則可以幫助大腦活動性障礙人群記憶存儲。當然，目前針對人類大腦的研究還很有限，仍需要進行大量的研究工作，但這項研究值得人類長期堅持，它將引領我們走向不可思議的未來。