İnsan beyni sanılandan 10 daha fazla bilgi depolayabiliyor

İnsan beyninin daha önce düşünülenden 10 kat daha fazla bilgi depolayabildiğini bulan yeni bir çalışma, yaşlanma ve hastalıklarla birlikte hafızada yaşanan gerilemenin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir. Önceki çalışmalar yeni bilgilerin öğrenilip hatırlanmasının beyinde sinaps adı verilen sinir bağlantılarını güçlendirdiğini ve bu bağlantıların zaman içinde güçlenip zayıflayarak hafızayı etkilediğini gösteriyor.

SİNİRLER ARASINDAKİ BAĞLANTILARIN NE KADAR VERİ DEPOLADIĞINI HESAPLAMAK ZOR

Independent Türkçe'nin aktardığına göre nörobilimciler, tek tek sinapsların gücünü ölçmekte zorluklar yaşıyor. Özellikle sinirler arasındaki bağlantıların ne kadar zayıfladığını veya güçlendiğini ve depoladıkları veri miktarını kesin şekilde hesaplamak zor.

Ancak Neural Computation adlı hakemli dergide açıklanan yeni bir teknik; sinaptik güç, plastisitenin hassasiyeti ve bu sinir bağlantılarının depolayabileceği bilgi miktarı hakkında yeni bilgiler sunuyor. Bu teknik, sinapsların gücünü ölçmeye katkı sağlayarak insanların bir şeyleri nasıl öğrenip hatırladığı ve bu süreçlerin yaş veya hastalıkla nasıl değiştiğine dair anlayışımızı geliştirebilir.

Çalışmanın ortak yazarı Terrence Sejnowski, "Ayrı ayrı nöronların birbirlerine tam nerede ve nasıl bağlandığını belirlemede daha iyi hale geliyoruz" diyor.

''Artık sinapsların gücünü, nöronların bu gücü ayarlamadaki hassasiyetini ve sinapsların depolayabildiği bilgi miktarını inceleyen bir teknik oluşturduk; bu da beynimizin daha önce düşündüğümüzden 10 kat daha fazla bilgi depolayabildiğini bulmamıza yol açtı.''

Bir mesaj beyinde iletilirken, nörondan nörona elektrik sinyali halinde atlayarak iki hücrenin birleştiği, sinaps denen küçük bir boşluktan geçer.

Sinyal, kimyasal taşıyıcılar aracılığıyla sinapslar boyunca ilerlerken farklı sinapslar farklı güçlerde iletişim kurar; bazıları zayıf fısıltılar, diğerleriyse yüksek sesli kimyasal sinyaller olabilir.

Belirli sinapslar güçlenerek sinaptik plastisite adı verilen bir süreçte yeni bilgilerin tutulmasını sağlar. İnsan beyninde 100 trilyondan fazla sinaps var ve sinaptik gücün, bunların anıları nasıl depoladığı üzerinde rol oynadığı biliniyor.

Alzheimer gibi rahatsızlıklar sinapsları zayıflatarak beynin bilgi depolama yeteneğini azaltma eğiliminde olur. Bilim insanları yeni çalışmada sıçan hipokampusundan alınan sinaps çiftlerini inceledi; beynin bu bölgesi öğrenme ve hafıza açısından kilit önemde.

Araştırmacılar sinapsların kaç bit bilgi tutabileceğini belirlemek adında genellikle bilgisayarları incelerken kullanılan bir yöntem uyguladı. Sıçanların her bir hipokampal sinapsının 4,1 ila 4,6 bit bilgi depolayabildiğini buldular. Bu, insan beyninin en az bir petabayt bilgi tutabileceği anlamına geliyor.

Çalışmanın ortak yazarı Kristen Harris, "Sinaptik güç ve plastisiteye bu kadar detaylı bir bakış, öğrenme ve hafıza araştırmalarını gerçekten ilerletebilir ve bunu insan beyinlerinin, hayvan beyinlerinin, genç beyinlerin ve yaşlı beyinlerin tüm farklı bölümlerindeki bu süreçleri keşfetmek için kullanabiliriz" diyor.

Sonuçlar, sinapsların bozulmasının yaşlanma sırasında veya nörolojik bozukluklar sonucu bilişsel gerilemeye nasıl yol açtığı hakkında yeni bir fikir verecektir.