Олимлар: "Одам мияси бутун интернетни ўзига сиғдира олади"

Салк институти нейрофизиологларининг ҳисоблаб чиқишича, одам мияси аввал ўйлангандан кўра 10 баробар кўпроқ маълумотни ўзига сиғдира олар экан – бир неча петабайт. Бу эса бутун интернетни ўзида сиғдириш дегани, дейилади eLife журналида чоп этилган мақолада.

“Бу нейрофизиология учун бомба бўлди. Биз гиппокамп нейронлари, яъни хотира маркази қандай ишлаётганини англаш калитини топиб олдик. Бу нейронлар қандай қилиб оз қувват сарфлаб бундай катта ҳажмдаги ишни бажаришини англаш йўлидамиз. Энг консерватив баҳоларга кўра, хотирамизнинг ҳажми аввал ўйлаганимиздан кўра 10 баробар катта экан, унинг ҳажми тахминан петабайт экан, бу эса бутунжаҳон ўргимчак тўри билан таққосласа бўладиган ҳажмдир”, — дейди Ла Хойе (АҚШ) Салк институтининг ходими Терри Сежновски.

Сежновскининг тушунтиришича, бугун олимлар хотираларимиз миянинг бир четида, нейрофизиологлар гиппокамп деб аташган жойида сақланади. Хотиралар у ерда бир нейрондан бошқасига ўтадиган электрик импульслар ҳолатида ҳам, нерв ҳужайралари бир-бири билан алмашинадиган кимёвий сигналлар ҳолатида ҳам сақланади.

Мақола муаллифлари бу жараён қандай юз беришини билишни исташди. Бунинг учун бир дона қон ҳужайраси ҳажмидаги гиппокамп бўлакчасининг тўлақонли компьютер моделини яратишди. Миянинг бу даражада кичкина бўлакчасининг фаолиятини симуляция қилиш (компьютерда ўхшатиш) ҳам ўта қийин ҳисоблаш вазифасига айланди, зеро, нерв ҳужайраларининг ўзаро алоқаси сони ўта кўп.

Синапсларнинг – нерв учларининг бу моделдаги ишини кузатиб нейрофизиологлар ўта ажойиб нарсани кузатишди. Маълум бўлишича, баъзи нерв ҳужайралари ўз “қўшнилари” билан бир эмас, балки бир нечта, тахминан бир хил ҳажм ва катталикдаги синапслар орқали боғланган бўлиб, бу эса улар сигналларни икки нусхада етказишини билдиради.

Бошқа тарафдан нейронларни бошқа ҳужайралар билан боғловчи синапслар алоҳида катталикка эга эди. Бу олимларга ҳар бир нерв ҳужайрасида турли катталикдаги синапсларнинг типик сонини ҳисоблаш орқали гиппокампдаги якка нейроннинг “сиғимини” аниқлаш имконини берди.

Маълум бўлдики, нейронлар ўзларида кутилмаганда кўп турли катталикдаги синапсларга – ҳар бири бошқасидан ҳажм жиҳатидан роппа-роса 8.3% га фарқ қилувчи 26 турдаги нерв учларига эга экан. Ҳисоблаш техникаси тилида бу дегани ҳар бир нейрон ўзида тахминан 4,7 бит ахборотни сақлай олар экан (26 = 2^4,7).

Бу қандай ишлайди? Сир шундаки, синапслар ахборотни кафолатли жўнатмайди, балки бирмунча эҳтимол билан. Бу эҳтимолни олимлар 60 фоизга баҳолашмоқда. Маълумот етказишнинг ишончлилиги сигналларнинг кўп маротаба юборилиши ва синапсларнинг алоҳида “автокалибровка”си билан таъминланади – уларнинг катталиклари миянинг бошқа ҳудудларидан келадиган сўровлар ва қабул қиладиган сигналларига қараб ҳар икки минутда ўзгариб туради.

Кутилмаганда бундай катта ҳажмлар тажриба каламушларининг ва, табиийки, одамнинг гиппокампи 5-20 петабат ахборотни сақлашга қодир дегани. Буни эса, ҳали айтганимиздек, глобал тармоқ ҳажми билан таққосласа бўлади.

Сежновскининг таъкидлашича бу натижалар миянинг дунёдаги энг эффектив ҳисоблаш машинаси мақомини мустаҳкамлайди – бор-йўғи 20 ватт қувват сарфлаб, бизнинг нерв тизимимиз ҳозирги суперкомпютерлар учун имконсиз бўлган ахборотлар массиви билан ишлайди. Мақола муаллифларининг умид билдиришича, бу кашфиёт олимларни эндиликда мияга “қараб” юқори эффектив ҳисоблаш машиналарини яратиш ҳақида ўйлашга чорлайди. “Замин” янгиликларини “Одноклассники”да кузатиб боринг