人類大腦擁有大約860億個神經元,這些神經元之間通過一種名為“觸突”的結構來互相聯(lián)系,平均下來,每一個神經元都擁有數(shù)千個“觸突”,而這些“觸突”則是保存人類記憶的基礎物質結構,就算每一個“觸突”只能保存1個字節(jié),人類大腦的理論存儲量至少是100TB的量級(注:1TB=1024GB=1048576MB)。 一般來講,目前主流家用電腦的存儲量也就是1TB,也就是說,如果按照以上的數(shù)據(jù)來計算,那么人類大腦的存儲量就至少相當于100臺這樣的電腦,據(jù)此我們似乎可以認為,人類大腦的存儲量非常大,然而仔細想想的話,我們就會發(fā)現(xiàn)實際情況卻不太像。 在我們的記憶中,那些曾經的人和事、背誦過的課文和單詞、學習過的定理和公式、看過的電影和書籍,只要時間稍微久遠一點,都已經變得非常模糊了,有些時候,我們甚至連幾天前具體做了些什么事都會記不清楚,所以我們有理由令人懷疑,會不會是我們高估了自己的大腦? 實際上,科學界也對此非常感興趣,為了研究人類大腦的真實存儲量,科學家做了個實驗。 該實驗進行于上世紀80年代,由貝爾實驗室的托馬斯.蘭道爾(Thomas K Landauer)博士主持,參與實驗的有多名計算機科學家、語言學家以及心理學家。 實驗過程為,首先招募大量的志愿者,然后請他們專心記憶一些圖片、影像、聲音、文字等等信息,在隨機等待一段時間(幾分鐘至幾天)之后,研究人員會測試志愿者們到底記住了多少信息,值得一提的是,在測試中,研究人員還會給志愿者提供一些判斷題和選擇題,這樣就可以幫助志愿者回憶起一些較為模糊的記憶。 接下來,研究人員會將這些“已經被記住了的信息”轉化為可以量化的數(shù)字信息,再結合志愿者的數(shù)量和記憶的時長,計算出志愿者平均每一秒可以記下多少字節(jié)的信息。 科學家認為,這個計算結果其實就可以看作是人類大腦平均每一秒的儲存量,如果將其乘以人類在一生中可以用來記憶的平均時長,就可以估算出人類大腦的真實存儲量。 該實驗的結果顯示,人類大腦的真實存儲量的數(shù)量級為10^9字節(jié),也就是大約1GB,如果按此計算的話,這大概只相當于目前主流家用電腦的存儲量的千分之一。可以看到,這個實驗結果是令人失望的,盡管這只是一個大致的結果,但也在一定的程度上說明了,人類大腦的真實存儲量可能比想象中小得多,而這也與我們的實際體驗相符。 為什么會這樣呢?其實我們可以簡單地理解為,人類大腦的主要功能是處理信息,而不是存儲信息。 一方面,大腦需要對大量的外界信息進行及時地處理和反饋,另一方面,我們身體內部的各種生理活動也需要大腦來參與和協(xié)調,這說起來簡單,實際上卻異常復雜,可以說我們身體的一舉一動都是大腦經過海量計算后的結果。 值得一提的是,通常情況下,我們的大腦在記憶某個事物的信息時,只會提煉出其中的關鍵信息進行抽象記憶。 比如說當我們在試圖記住上面這張圖的時候,我們的大腦通常只會記住其中的一些關鍵元素,如藍天白云、陽光、水面以及水邊的植物等等,而當我們回憶起這個畫畫的時候,大腦就會根據(jù)這些信息來調取相應的抽象模型,進而將其還原成記憶中的畫面,至于這個“抽象模型”,則是在人類的成長過程,大腦對接收到的各種外界事件的信息進行分類歸納的結果。 盡管抽象記憶無法精確地還原出事物的細節(jié),但它卻特別節(jié)約信息所占用的存儲空間,因為抽象記憶基本上可以認為是文字信息,而與圖片、影像甚至是聲音信息相比,文字信息所占用的空間要小得多。 除此之外,人類大腦存儲的信息可分為“短期記憶”和“長期記憶”兩種,其中前者通常都是被我們認為沒有什么意義的信息,因此它們要不了多久就會被大腦“刪除”掉,而后者通常都是被我們認為有意義的信息,因此可以存儲較長的時間。 對于“長期記憶”,人類的大腦還有一種遺忘機制,簡單來講就是,大腦中已存儲的信息被標記為若干個級別,級別越低的信息,就越容易被“刪除”,一般來講,一條新存儲的信息的級別都比較高,但假如這條信息不常用,大腦就會持續(xù)降低它的等級,直到它被刪除掉。 總而言之,雖然人類大腦的真實存儲量很可能比想象中小得多,但我們也不必太過失望,畢竟我們的大腦擁有精妙的記憶系統(tǒng),只要善于運用,我們就可以記住那些自己想要記住的信息。 好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關注我們,我們下次再見。 |
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