Die Speicherkapazität des menschlichen Gehirns wurde unterschätzt. Eine neue Studie zeigt, dass unser Gehirn fast zehnmal mehr Informationen enthalten kann, als Wissenschaftler bisher dachten.
Wie ein Computer speichert das Gehirn Informationen in "Bits", die auf den Verbindungen zwischen Neuronen, den Synapsen, basieren. Bis vor kurzem dachte man, dass diese Synapsen begrenzte Kapazitäten haben, was die Speicherkapazität des Gehirns einschränkt. Neuere Forschungen stellen diese Idee jedoch in Frage und deuten darauf hin, dass das Gehirn zehnmal mehr Informationen speichern könnte.
Die betreffende Studie hat eine präzise Methode entwickelt, um die Stärke der neuronalen Verbindungen bei Ratten zu bewerten. Diese Synapsen, die für Lernen und Gedächtnis unerlässlich sind, sind die Kommunikationspunkte zwischen den Neuronen und ermöglichen die Speicherung und den Austausch von Informationen.
Dank dieses neuen Ansatzes konnten die Forscher genauer messen, wie viel Information die Synapsen speichern können. Veröffentlicht am 23. April in der Zeitschrift
Neural Computation, könnte diese Analyse nicht nur unser Verständnis von Lernen verbessern, sondern auch neurodegenerativen Erkrankungen und Alterungsprozesse, die diese Verbindungen schwächen.
Im menschlichen Gehirn gibt es mehr als 100 Billionen Synapsen. Diese verstärken oder schwächen sich je nach neuronaler Aktivität, ein Phänomen, das synaptische Plastizität genannt wird. Mit zunehmendem Alter oder bei der Entwicklung neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer werden die Synapsen weniger aktiv, wodurch kognitive Fähigkeiten und Gedächtnis beeinträchtigt werden.
Um die Stärke und Plastizität der Synapsen zu messen, verwendeten die Forscher die Informationstheorie, eine mathematische Methode zum Verständnis der Informationsübertragung. So konnten sie die Fähigkeit der Synapsen quantifizieren, Informationen trotz des "Hintergrundrauschens" im Gehirn zu übertragen.
Die Analyse der Synapsen eines Hippocampus von Ratten zeigte, dass sie zwischen 4,1 und 4,6 Bits an Information speichern können, was die Hypothese bestätigt, dass Synapsen weitaus mehr als ein Bit speichern können. Diese Entdeckung könnte es ermöglichen, die Speicherkapazität verschiedener Gehirnregionen zu vergleichen und Veränderungen im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen zu untersuchen.
Quelle: Neural Computation