我们高估了自己的大脑?人类大脑的真实存储量可能比想象中小得多



我们高估了自己的大脑?人类大脑的真实存储量可能比想象中小得多


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我们高估了自己的大脑?人类大脑的真实存储量可能比想象中小得多


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我们高估了自己的大脑?人类大脑的真实存储量可能比想象中小得多


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人类大脑拥有大约860亿个神经元 , 这些神经元之间通过一种名为“触突”的结构来互相联系 , 平均下来 , 每一个神经元都拥有数千个“触突” , 而这些“触突”则是保存人类记忆的基础物质结构 , 就算每一个“触突”只能保存1个字节 , 人类大脑的理论存储量至少是100TB的量级(注:1TB=1024GB=1048576MB) 。

一般来讲 , 目前主流家用电脑的存储量也就是1TB , 也就是说 , 如果按照以上的数据来计算 , 那么人类大脑的存储量就至少相当于100台这样的电脑 , 据此我们似乎可以认为 , 人类大脑的存储量非常大 , 然而仔细想想的话 , 我们就会发现实际情况却不太像 。
在我们的记忆中 , 那些曾经的人和事、背诵过的课文和单词、学习过的定理和公式、看过的电影和书籍 , 只要时间稍微久远一点 , 都已经变得非常模糊了 , 有些时候 , 我们甚至连几天前具体做了些什么事都会记不清楚 , 所以我们有理由令人怀疑 , 会不会是我们高估了自己的大脑?

实际上 , 科学界也对此非常感兴趣 , 为了研究人类大脑的真实存储量 , 科学家做了个实验 。
该实验进行于上世纪80年代 , 由贝尔实验室的托马斯.兰道尔(Thomas K Landauer)博士主持 , 参与实验的有多名计算机科学家、语言学家以及心理学家 。
实验过程为 , 首先招募大量的志愿者 , 然后请他们专心记忆一些图片、影像、声音、文字等等信息 , 在随机等待一段时间(几分钟至几天)之后 , 研究人员会测试志愿者们到底记住了多少信息 , 值得一提的是 , 在测试中 , 研究人员还会给志愿者提供一些判断题和选择题 , 这样就可以帮助志愿者回忆起一些较为模糊的记忆 。

接下来 , 研究人员会将这些“已经被记住了的信息”转化为可以量化的数字信息 , 再结合志愿者的数量和记忆的时长 , 计算出志愿者平均每一秒可以记下多少字节的信息 。
科学家认为 , 这个计算结果其实就可以看作是人类大脑平均每一秒的储存量 , 如果将其乘以人类在一生中可以用来记忆的平均时长 , 就可以估算出人类大脑的真实存储量 。

该实验的结果显示 , 人类大脑的真实存储量的数量级为10^9字节 , 也就是大约1GB , 如果按此计算的话 , 这大概只相当于目前主流家用电脑的存储量的千分之一 。 可以看到 , 这个实验结果是令人失望的 , 尽管这只是一个大致的结果 , 但也在一定的程度上说明了 , 人类大脑的真实存储量可能比想象中小得多 , 而这也与我们的实际体验相符 。
为什么会这样呢?其实我们可以简单地理解为 , 人类大脑的主要功能是处理信息 , 而不是存储信息 。
一方面 , 大脑需要对大量的外界信息进行及时地处理和反馈 , 另一方面 , 我们身体内部的各种生理活动也需要大脑来参与和协调 , 这说起来简单 , 实际上却异常复杂 , 可以说我们身体的一举一动都是大脑经过海量计算后的结果 。
值得一提的是 , 通常情况下 , 我们的大脑在记忆某个事物的信息时 , 只会提炼出其中的关键信息进行抽象记忆 。

比如说当我们在试图记住上面这张图的时候 , 我们的大脑通常只会记住其中的一些关键元素 , 如蓝天白云、阳光、水面以及水边的植物等等 , 而当我们回忆起这个画画的时候 , 大脑就会根据这些信息来调取相应的抽象模型 , 进而将其还原成记忆中的画面 , 至于这个“抽象模型” , 则是在人类的成长过程 , 大脑对接收到的各种外界事件的信息进行分类归纳的结果 。
尽管抽象记忆无法精确地还原出事物的细节 , 但它却特别节约信息所占用的存储空间 , 因为抽象记忆基本上可以认为是文字信息 , 而与图片、影像甚至是声音信息相比 , 文字信息所占用的空间要小得多 。

除此之外 , 人类大脑存储的信息可分为“短期记忆”和“长期记忆”两种 , 其中前者通常都是被我们认为没有什么意义的信息 , 因此它们要不了多久就会被大脑“删除”掉 , 而后者通常都是被我们认为有意义的信息 , 因此可以存储较长的时间 。

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