人类的大脑有存储极限吗,人类大脑有多大储存空间

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-01-27 03:25:49

你能分辨出哪一幅图是大脑哪一幅图是宇宙吗?

据说“新月星云”NGC 6888在太空中像一个巨大的大脑。

谢帕特里克CC BY-SA 4.0宇宙也像是由网络连接着的。虽然我们可能认为宇宙是被大片空间隔开的物体,但情况并非完全如此。我们用科学设备看到的宇宙被称为“可观测宇宙”,它的直径约为900亿光年,它包含着数千亿到数万亿个星系。这些星系,像我们的银河系一样,聚集了数十亿颗恒星,这些恒星也组成了星系团。我们的银河系是“本星系群”的一部分,“本星系群”包括邻近的仙女座星系和三角座星系以及其他50个星系。这些星系是室女座超星系团的一部分。星系群和星团之间绵延数百万光年的空间并不是空的,而是由普通物质和暗物质组成的连接丝构成。这样一来,宇宙可以被认为是一个巨大的类似于大脑中的神经网络的所有的星系团都相互连接的星系团网络。这个网络就被称为宇宙网。

从时间的开始到一个宇宙中存在着另一个宇宙,模拟宇宙网络渐渐形成。

人类的大脑有存储极限吗,人类大脑有多大储存空间(5)

在神经科学和天体物理学的合作下,寻找这两个网络可量化相似性的研究诞生了。Vazz和Feletti使用来自这两个学科的技术和工具,研究了这两个网络,他们发现:除了视觉上的相似性之外,还有可量化的相似性。这些网络具有可比性吗?如果有,这意味着什么?

他们使用了4微米厚的人类皮层——大脑的外层,负责处理语言、感觉信息、思维、记忆和意识和从计算机模拟的100万立方百万秒差距的空间中截取的宇宙厚“切片”,“切片”与大脑外层相比较有2500百万差距(1秒差距=约3.26光年)。由于两者的大小相差27个数量级,大脑和宇宙的切片在厚度上是相对可比的。

宇宙网和大脑样本在4倍,10倍和40倍放大

人类的大脑有存储极限吗,人类大脑有多大储存空间(6)

瓦兹和费雷蒂(2020)左:小脑切片,在电子显微镜下放大40倍

人类的大脑有存储极限吗,人类大脑有多大储存空间(7)

E. Zunarelli医生,摩德纳大学医院(右):宇宙模拟的一部分,每边延展3亿光年。(Vazza et al. 2019 A&A)

根据切片维度不同,结构上的相似度并不总是很明显。但是在40倍放大倍数下的脑组织,研究者开始发现结构上的相似性。40倍放大代表着大脑中0.01-1.6mm大小和宇宙中1-100百万秒差距。现在,神经网络表现出与星系簇的相似性。更进一步来说,这种相似性可以通过两种工具客观地测量和比较。第一种是“网络中心度”,这种方法通过测量给定网络的连接长度和联系等级。某个神经的核心或者中心的半径比轴突和树突的长度小很多。类似的,星系群的半径比连接网长度小很多。为了客观对比这两种网络的第二种方法是“杂波系数”,用来衡量到每个连接节点(神经元或者星系群)的相邻结构的数量,并且在网络中以随机水平对比这些结构。这种比较对比了两个网络中的组织性和随机性。

人类的大脑有存储极限吗,人类大脑有多大储存空间(8)

上一页1234下一页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.