Je hersenen kunnen een krachtpatser van informatie zijn. Ons brein heeft mogelijk een geheugencapaciteit die 10 keer groter is dan eerder werd gedacht en een petabyte aan informatie kan opslaan - net zoveel als het hele internet, zo heeft een nieuwe studie gevonden.
soorten lelies gemeenschappelijke namen
De bevinding geeft antwoord op een al lang bestaande vraag hoe de hersenen zo energiezuinig zijn en ingenieurs kunnen helpen bij het bouwen van computers die ongelooflijk krachtig zijn maar ook energie besparen.
Onze nieuwe metingen van de geheugencapaciteit van de hersenen verhogen conservatieve schattingen met een factor 10 tot minstens een petabyte, in dezelfde marge als het World Wide Web, zei Terry Sejnowski van Salk Institute for Biological Studies in de VS.
(Lees ook: Dieetdagboek: geheugenverlies begint in de jaren 30, corrigeer je dieet om het te bestrijden)
Onze herinneringen en gedachten zijn het resultaat van patronen van elektrische en chemische activiteit in de hersenen. Een belangrijk onderdeel van de activiteit vindt plaats wanneer takken van neuronen, net als elektrische draden, op bepaalde kruispunten interageren, bekend als synapsen, aldus onderzoekers.
Toen we voor het eerst elke dendriet, axon, gliaal proces en synaps reconstrueerden uit een volume van de hippocampus ter grootte van een enkele rode bloedcel, waren we enigszins verbijsterd door de complexiteit en diversiteit tussen de synapsen, zei Kristen Harris van de Universiteit van Texas.
Synapsen zijn nog steeds een mysterie, hoewel hun disfunctie een reeks neurologische aandoeningen kan veroorzaken.
Grotere synapsen - met meer oppervlakte en blaasjes van neurotransmitters - zijn sterker, waardoor ze meer kans hebben om hun omringende neuronen te activeren dan middelgrote of kleine synapsen.
(Lees ook: Krijg 8 uur slaap om je geheugen te verbeteren)
De onderzoekers merkten tijdens het bouwen van een 3D-reconstructie van rattenhippocampusweefsel (het geheugencentrum van de hersenen) op dat in sommige gevallen een enkel axon van een neuron twee synapsen vormde die reikten tot een enkele dendriet van een tweede neuron, wat betekent dat de eerste neuron leek een duplicaatbericht naar het ontvangende neuron te sturen.
Onderzoekers gebruikten geavanceerde microscopie en computationele algoritmen die ze hadden ontwikkeld om de hersenen van ratten in beeld te brengen en de connectiviteit, vormen, volumes en oppervlakte van het hersenweefsel te reconstrueren tot op nanomoleculair niveau.
De wetenschappers ontdekten dat de synapsen bijna identiek waren, gemiddeld slechts ongeveer acht procent van elkaar in grootte.
(Lees ook: Dagelijkse lichaamsbeweging verhoogt de hersenkracht)
Omdat de geheugencapaciteit van neuronen afhankelijk is van de synapsgrootte, bleek dit verschil van acht procent een sleutelgetal te zijn dat het team vervolgens kon aansluiten op hun algoritmische modellen van de hersenen om te meten hoeveel informatie mogelijk zou kunnen worden opgeslagen in synaptische verbindingen.
Onze gegevens suggereren dat er 10 keer meer discrete maten van synapsen zijn dan eerder werd gedacht, zei Tom Bartol van Salks Institute.
De bevindingen bieden ook een waardevolle verklaring voor de verrassende efficiëntie van de hersenen. Het wakkere volwassen brein genereert slechts ongeveer 20 watt continu vermogen - zoveel als een zeer zwakke gloeilamp.
De bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift eLife.