Olimlar: "Odam miyasi butun internetni o‘ziga sig‘dira oladi"

Salk instituti neyrofiziologlarining hisoblab chiqishicha, odam miyasi avval o‘ylangandan ko‘ra 10 barobar ko‘proq ma’lumotni o‘ziga sig‘dira olar ekan – bir necha petabayt. Bu esa butun internetni o‘zida sig‘dirish degani, deyiladi eLife jurnalida chop etilgan maqolada.

“Bu neyrofiziologiya uchun bomba bo‘ldi. Biz gippokamp neyronlari, ya’ni xotira markazi qanday ishlayotganini anglash kalitini topib oldik. Bu neyronlar qanday qilib oz quvvat sarflab bunday katta hajmdagi ishni bajarishini anglash yo‘lidamiz. Eng konservativ baholarga ko‘ra, xotiramizning hajmi avval o‘ylaganimizdan ko‘ra 10 barobar katta ekan, uning hajmi taxminan petabayt ekan, bu esa butunjahon o‘rgimchak to‘ri bilan taqqoslasa bo‘ladigan hajmdir”, — deydi La Xoye (AQSh) Salk institutining xodimi Terri Sejnovski.

Sejnovskining tushuntirishicha, bugun olimlar xotiralarimiz miyaning bir chetida, neyrofiziologlar gippokamp deb atashgan joyida saqlanadi. Xotiralar u yerda bir neyrondan boshqasiga o‘tadigan elektrik impulslar holatida ham, nerv hujayralari bir-biri bilan almashinadigan kimyoviy signallar holatida ham saqlanadi.

Maqola mualliflari bu jarayon qanday yuz berishini bilishni istashdi. Buning uchun bir dona qon hujayrasi hajmidagi gippokamp bo‘lakchasining to‘laqonli kompyuter modelini yaratishdi. Miyaning bu darajada kichkina bo‘lakchasining faoliyatini simulyatsiya qilish (kompyuterda o‘xshatish) ham o‘ta qiyin hisoblash vazifasiga aylandi, zero, nerv hujayralarining o‘zaro aloqasi soni o‘ta ko‘p.

Sinapslarning – nerv uchlarining bu modeldagi ishini kuzatib neyrofiziologlar o‘ta ajoyib narsani kuzatishdi. Ma’lum bo‘lishicha, ba’zi nerv hujayralari o‘z “qo‘shnilari” bilan bir emas, balki bir nechta, taxminan bir xil hajm va kattalikdagi sinapslar orqali bog‘langan bo‘lib, bu esa ular signallarni ikki nusxada yetkazishini bildiradi.

Boshqa tarafdan neyronlarni boshqa hujayralar bilan bog‘lovchi sinapslar alohida kattalikka ega edi. Bu olimlarga har bir nerv hujayrasida turli kattalikdagi sinapslarning tipik sonini hisoblash orqali gippokampdagi yakka neyronning “sig‘imini” aniqlash imkonini berdi.

Ma’lum bo‘ldiki, neyronlar o‘zlarida kutilmaganda ko‘p turli kattalikdagi sinapslarga – har biri boshqasidan hajm jihatidan roppa-rosa 8.3% ga farq qiluvchi 26 turdagi nerv uchlariga ega ekan. Hisoblash texnikasi tilida bu degani har bir neyron o‘zida taxminan 4,7 bit axborotni saqlay olar ekan (26 = 2^4,7).

Bu qanday ishlaydi? Sir shundaki, sinapslar axborotni kafolatli jo‘natmaydi, balki birmuncha ehtimol bilan. Bu ehtimolni olimlar 60 foizga baholashmoqda. Ma’lumot yetkazishning ishonchliligi signallarning ko‘p marotaba yuborilishi va sinapslarning alohida “avtokalibrovka”si bilan ta’minlanadi – ularning kattaliklari miyaning boshqa hududlaridan keladigan so‘rovlar va qabul qiladigan signallariga qarab har ikki minutda o‘zgarib turadi.

Kutilmaganda bunday katta hajmlar tajriba kalamushlarining va, tabiiyki, odamning gippokampi 5-20 petabat axborotni saqlashga qodir degani. Buni esa, hali aytganimizdek, global tarmoq hajmi bilan taqqoslasa bo‘ladi.

Sejnovskining ta’kidlashicha bu natijalar miyaning dunyodagi eng effektiv hisoblash mashinasi maqomini mustahkamlaydi – bor-yo‘g‘i 20 vatt quvvat sarflab, bizning nerv tizimimiz hozirgi superkompyuterlar uchun imkonsiz bo‘lgan axborotlar massivi bilan ishlaydi. Maqola mualliflarining umid bildirishicha, bu kashfiyot olimlarni endilikda miyaga “qarab” yuqori effektiv hisoblash mashinalarini yaratish haqida o‘ylashga chorlaydi. “Zamin” yangiliklarini “Twitter”da kuzatib boring