Inimese mälu on üks kvadriljon baiti
Inimese mällu mahub 1 miljon GB teavet ja liiga hea mäluvõime võib olla loomemajanduse esindajate probleem, leidsid teadlased.
Inimaju koosneb umbes 100 miljardist neuronist, millest igaüks loob tuhandeid sidemeid teistega. Lõppkokkuvõttes moodustub ajus umbes 100 triljonit ühendust. Teabe edastamine toimub sünapsi - neuronite spetsialiseeritud kokkupuutepunkti - arvelt. Kui aktiveeritakse korraga kaks neuronite vastastikku toimivat piirkonda, muutub sünaps tugevamaks. Samuti suureneb dendriitidel väljaulatuv moodustumine (teabe saamiseks vajalik neuroni hargnemisprotsess) - dendriitiline selgroog. Lülisammas tagab kontakti teiste rakkudega ja suureneb sissetulevate signaalide tajumiseks.
Teadlased võrdlesid varem erineva suurusega selgrooge arvutikoodibittidega, ainult numbrite 1 ja 0 asemel kasutasid teadlased nende suuruse kirjeldavaid omadusi.
Kuid ekspertidel polnud aimugi ka kõigi selgroo võimalike suuruste arvust, piirdudes igapäevaste mõistetega "väike", "keskmine", "suur".
Huvitav tähelepanek ajendas J. Salki bioloogiliste uuringute instituudi (California) uurimisrühma olemasolevaid mõõtmisi läbi vaatama. Katse täieliku kirjelduse ja teadusartikli teksti leiate ajakirjast eLife.
Roti hipokampuse (hipokampus on osa ajukoorest, mis vastutab visuaalsete piltide meeldejätmise eest) uurimisel märkasid teadlased, et üks akson (ülekandekaablina toimiv neuroniprotsess) suudab suhelda kahe dendriitilise selgrooga - saades teavet "antennide" abil … Teadlased oletasid, et selgroog saab sama teavet, kuna see pärineb samast aksonist, mis tähendab, et nende suurus ja tugevus peaksid olema sarnased. Lülisamba erinevate omaduste korral muudetakse ühest aksonist edastatud teavet.
Teadlased otsustasid mõõta objekte, mis moodustavad sünaptilised ühendused. Selle tulemusena selgus, et ühelt aksonilt teavet saavad selgroogud erinevad suuruselt umbes 8%. Kokku on teadlased registreerinud selgroo suuruse 26 varianti.
Reklaamvideo:
Nendele andmetele tuginedes väitsid teadlased, et inimese mällu saab salvestada umbes ühe kvadriljoni baiti teavet.
Kvadriljon (1 000 000 000 000 000) baiti on peaaegu miljon gigabaiti. Võrdluseks: keskmine arvutimälu on ainult 8 GB. Samas teab igaüks meist suurepäraselt, et me ei saa mälu 100% kasutada: inimesed unustavad regulaarselt oma sõprade sünnipäevade kuupäevad, koolilapsed veedavad tunde luuletust või lõiku ajalooõpikust meelde.
Samal ajal peetakse just seda olukorda absoluutselt normaalseks, kuid silmapaistva mäluga inimesi kipume iseloomustama sõnaga "nähtus". Näiteks ameeriklasel Kim Peakil, kes sai filmist "Vihmamees" Raymond Babbitti prototüübi, oli unikaalne mälu: ta suutis salvestada kuni 98% kogu saadud teabest.
Sõprade hulgast sai Peak hüüdnime Kim-puter. 2005. aastal avaldas Scientific American artikli Kim Peeki kohta. Teadlased oletavad, et nähtuse põhjustas ajupoolkerasid ühendava kollakeha puudumine: mittestandardsed neuronite ühendused selles piirkonnas kutsusid esile suuremaid võimalusi mälu kasutamiseks.
Kui nüüd teame, kui suured on meie mälu võimalused, siis miks libisevad olulised mõisted ja sündmused sellest jätkuvalt eemale? Loodeülikooli (Evanston, Illinois, USA) mälumehhanismide uurija Paul Reber püüab sellele küsimusele vastata. Teadlane ei osalenud Salki instituudi uurimisrühma katsetes.
„Mälumaht ei ole probleem - neuronite arvu mis tahes analüüsimine viib teadvustamiseni inimese aju tohutus potentsiaalis. Kuid see pole oluline, nii et meie maailmatunnetus möödub kiiremini kui pildi fikseerimine mällu,”kommenteerib teadlane.
Reberi sõnul on lõpuks peaaegu võimatu arvutada inimese ajusse salvestatava teabe hulka. Probleem on selles, et teavet on palju rohkem, kui arvata oskame. Mällu salvestab iga inimene lisaks faktidele, nägudele ja olulistele oskustele ka põhifunktsioonid nagu rääkimine ja liikumine, sensoorne taju ja emotsioonide väljendamine. Teadlane on kindel, et nüüd on sünaptiliste ühenduste tugevuse arvutamisel endiselt üsna raske minna kõigi kõige keerukamate neuronite vaheliste väikeste protsesside põhjalikule kirjeldusele.
Sellest hoolimata kiitis Robert kolleegide Salki instituudist tööd: "Eksperimentaalsed andmed suurendavad oluliselt meie teadmisi mitte ainult mälu hulga kohta, vaid veelgi olulisem on see, et need kinnitavad veel kord, kui keerukad on inimese mälumehhanismid."
Saadud tulemusi saab juba kasutada energiasäästlike arvutite loomiseks, mis suudavad andmete edastamisel simuleerida inimese aju strateegiaid. Katse tulemused aitavad ka normaalse sünapsi rikkumisest põhjustatud ajuhaiguste kliinilistes uuringutes.
Üldiselt on teadlased mälu uurinud pikka aega ja mõnikord annavad sellised uuringud väga huvitavaid tulemusi. Näiteks suutis Elizabeth Martin Columbia Missouri ülikoolist 2011. aastal kindlaks teha, et heas tujus olemine mõjutab otseselt meie unustamist. Katse täieliku kirjelduse leiate ajakirjas Cognition and Emotion. Uuringus osalejad jagunesid kahte rühma: mõned vaatasid komöödiaetendust, teised vaatasid põranda paigaldamise juhiseid.
Pärast video vaatamist numbrikombinatsiooni meelde jätmise testitulemused näitasid, et meelelahutusprogrammi vaatajatel läks sellega halvemini.
Martin on kindel, et just hea tuju paneb meid pärast lõbusat pidu tähtsa kõne unustama.
Elizabeth Martini kolleegid, Illinoisi ülikooli psühholoogid, usuvad, et oskus suures koguses teavet meelde jätta pole nii kasulik, eriti kui tegelete loomingulise tegevusega. Teadlased usuvad, et kõrge meeldejätmisvõime arendab matemaatilist mõtlemist ja vähendab loovust. Uuring avaldati psühholoogiliste uuringute assotsiatsiooni veebisaidil.
Daria Saprykina
