Das menschliche Gedächtnis entspricht einer Billiarde Bytes
Das menschliche Gedächtnis kann 1 Million GB an Informationen enthalten, und eine zu gute Gedächtnisfähigkeit kann ein Problem für Vertreter kreativer Berufe sein, haben Wissenschaftler herausgefunden.
Das menschliche Gehirn besteht aus ungefähr 100 Milliarden Neuronen, von denen jedes Tausende von Verbindungen zu anderen herstellt. Letztendlich werden im Gehirn etwa 100 Billionen Verbindungen gebildet. Die Informationsübertragung erfolgt auf Kosten der Synapse - dem Punkt des spezialisierten Kontakts von Neuronen. Wenn zwei interagierende Regionen von Neuronen gleichzeitig aktiviert werden, wird die Synapse stärker. Eine hervorstehende Formation auf Dendriten (ein verzweigtes Auswachsen eines Neurons, das zum Erhalten von Informationen erforderlich ist) - eine dendritische Wirbelsäule - nimmt ebenfalls an Größe zu. Die Wirbelsäule stellt den Kontakt zu anderen Zellen her und erhöht sich für die Wahrnehmung von mehr eingehenden Signalen.
Wirbelsäulen unterschiedlicher Größe wurden zuvor von Wissenschaftlern mit Computercode-Bits verglichen. Nur anstelle der Zahlen 1 und 0 verwendeten die Forscher beschreibende Merkmale ihrer Größe.
Experten hatten jedoch auch keine Ahnung von der Anzahl aller möglichen Wirbelsäulengrößen und beschränkten sich auf die alltäglichen Konzepte von "klein", "mittel", "groß".
Eine merkwürdige Beobachtung veranlasste eine Forschungsgruppe am J. Salk Institut für biologische Forschung (Kalifornien), bestehende Messungen zu überarbeiten. Eine vollständige Beschreibung des Experiments und den Text des wissenschaftlichen Artikels finden Sie in der Zeitschrift eLife.
Bei der Untersuchung des Hippocampus der Ratte (der Hippocampus ist ein Teil der Großhirnrinde, der für das Speichern visueller Bilder verantwortlich ist) stellten die Wissenschaftler fest, dass ein Axon (ein Neuronenprozess, der als Senderkabel fungiert) mit zwei dendritischen Stacheln kommunizieren kann und Informationen "Antennen" empfängt. … Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass die Stacheln die gleichen Informationen erhalten, da sie vom gleichen Axon stammen, was bedeutet, dass sie in Größe und Stärke ähnlich sein sollten. Bei unterschiedlichen Eigenschaften der Wirbelsäule werden die von einem Axon übertragenen Informationen geändert.
Die Forscher beschlossen, die Objekte zu messen, die synaptische Verbindungen bilden. Als Ergebnis stellte sich heraus, dass die Stacheln, die Informationen von einem Axon erhalten, sich in ihrer Größe um etwa 8% unterscheiden. Insgesamt haben Wissenschaftler 26 Varianten der Wirbelsäulengröße erfasst.
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Basierend auf diesen Daten stellten die Forscher fest, dass das menschliche Gedächtnis Informationen von etwa einer Billiarde Bytes speichern kann.
Eine Billiarde (1.000.000.000.000.000) Bytes entspricht fast einer Million Gigabyte. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Computerspeicher beträgt nur 8 GB. Gleichzeitig weiß jeder von uns genau, dass wir das Gedächtnis nicht zu 100% nutzen können: Menschen vergessen regelmäßig die Geburtstage ihrer Freunde, Schulkinder verbringen Stunden damit, sich ein Gedicht oder einen Absatz aus einem Geschichtsbuch zu merken.
Gleichzeitig wird genau diese Situation als absolut normal angesehen, aber wir tendieren dazu, Menschen mit herausragendem Gedächtnis mit dem Wort „Phänomen“zu charakterisieren. Zum Beispiel hatte der Amerikaner Kim Peak, der zum Prototyp von Raymond Babbitt aus dem Film "Rain Man" wurde, ein einzigartiges Gedächtnis: Er konnte bis zu 98% aller erhaltenen Informationen speichern.
Unter seinen Freunden wurde Peak Kim-Computer genannt. Im Jahr 2005 veröffentlichte Scientific American einen Artikel über Kim Peek. Wissenschaftler spekulieren, dass das Phänomen durch das Fehlen des Corpus Callosum verursacht wurde, der die Gehirnhälften verbindet: Nicht standardmäßige neuronale Verbindungen in diesem Bereich führten zu erhöhten Möglichkeiten zur Nutzung des Gedächtnisses.
Wenn wir jetzt wissen, wie groß die Möglichkeiten unseres Gedächtnisses sind, warum rutschen wichtige Konzepte und Ereignisse weiterhin davon ab? Paul Reber, ein Forscher für Gedächtnismechanismen an der Northwestern University (Evanston, Illinois, USA), versucht diese Frage zu beantworten. Der Wissenschaftler nahm nicht an den Experimenten der Forschungsgruppe des Salk-Instituts teil.
„Die Speicherkapazität ist kein Problem - jede Analyse der Anzahl der Neuronen führt zu einem Bewusstsein für das enorme Potenzial des menschlichen Gehirns. Aber es spielt keine Rolle, deshalb geht unsere Wahrnehmung der Welt schneller vorbei als das Fixieren eines Bildes im Gedächtnis “, kommentiert der Wissenschaftler.
Laut Reber ist es letztendlich fast unmöglich, die Menge an Informationen zu berechnen, die im menschlichen Gehirn gespeichert werden können. Das Problem ist, dass es viel mehr Informationen gibt, als wir uns vorstellen können. Im Gedächtnis speichert jede Person nicht nur Fakten, Gesichter und wichtige Fähigkeiten, sondern auch grundlegende Funktionen wie Sprechen und Bewegung, sensorische Wahrnehmung und Ausdruck von Emotionen. Der Wissenschaftler ist sich sicher, dass es jetzt noch ziemlich schwierig ist, von der Berechnung der Stärke synaptischer Verbindungen zu einer umfassenden Beschreibung aller komplexesten kleinen Prozesse zwischen Neuronen zu gelangen.
Trotzdem lobte Robert die Arbeit seiner Kollegen vom Salk Institute: "Die experimentellen Daten erweitern unser Wissen nicht nur über die Menge des Gedächtnisses erheblich, sondern, was noch wichtiger ist, sie bestätigen erneut, wie komplex die Mechanismen des menschlichen Gedächtnisses sind."
Mit den erzielten Ergebnissen können bereits energiesparende Computer erstellt werden, die die Strategien des menschlichen Gehirns bei der Datenübertragung simulieren können. Die Ergebnisse des Experiments werden auch bei klinischen Studien zu Gehirnerkrankungen helfen, die durch eine Verletzung der normalen Synapse verursacht werden.
Im Allgemeinen haben Wissenschaftler das Gedächtnis schon lange untersucht, und manchmal liefern solche Studien sehr interessante Ergebnisse. Zum Beispiel konnte Elizabeth Martin von der University of Missouri, Columbia, 2011 feststellen, dass gute Laune unsere Vergesslichkeit direkt beeinflusst. Eine vollständige Beschreibung des Experiments finden Sie in der Zeitschrift Cognition and Emotion. Die Studienteilnehmer wurden in zwei Gruppen eingeteilt: Einige sahen sich eine Comedy-Show an, andere sahen sich Anweisungen zum Verlegen des Fußbodens an.
Die Testergebnisse zum Speichern der Zahlenkombination nach dem Ansehen des Videos zeigten, dass diejenigen, die das Unterhaltungsprogramm sahen, damit schlechter abschnitten.
Martin ist sich sicher, dass es eine gute Laune ist, die uns nach einer lustigen Party einen wichtigen Anruf vergessen lässt.
Die Kollegen von Elizabeth Martin, Psychologen an der Universität von Illinois, glauben, dass die Fähigkeit, sich eine große Menge an Informationen zu merken, nicht so nützlich ist, insbesondere wenn Sie sich mit kreativen Aktivitäten beschäftigen. Wissenschaftler glauben, dass eine hohe Erinnerungsfähigkeit das mathematische Denken fördert und die Kreativität verringert. Die Studie wurde auf der Website der Association for Psychological Research veröffentlicht.
Daria Saprykina