人類大腦擁有大約860億個(gè)神經(jīng)元,這些神經(jīng)元之間通過一種名為“觸突”的結(jié)構(gòu)來互相聯(lián)系,平均下來,每一個(gè)神經(jīng)元都擁有數(shù)千個(gè)“觸突”,而這些“觸突”則是保存人類記憶的基礎(chǔ)物質(zhì)結(jié)構(gòu),就算每一個(gè)“觸突”只能保存1個(gè)字節(jié),人類大腦的理論存儲(chǔ)量至少是100TB的量級(jí)(注:1TB=1024GB=1048576MB)。 一般來講,目前主流家用電腦的存儲(chǔ)量也就是1TB,也就是說,如果按照以上的數(shù)據(jù)來計(jì)算,那么人類大腦的存儲(chǔ)量就至少相當(dāng)于100臺(tái)這樣的電腦,據(jù)此我們似乎可以認(rèn)為,人類大腦的存儲(chǔ)量非常大,然而仔細(xì)想想的話,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況卻不太像。 在我們的記憶中,那些曾經(jīng)的人和事、背誦過的課文和單詞、學(xué)習(xí)過的定理和公式、看過的電影和書籍,只要時(shí)間稍微久遠(yuǎn)一點(diǎn),都已經(jīng)變得非常模糊了,有些時(shí)候,我們甚至連幾天前具體做了些什么事都會(huì)記不清楚,所以我們有理由令人懷疑,會(huì)不會(huì)是我們高估了自己的大腦? 實(shí)際上,科學(xué)界也對此非常感興趣,為了研究人類大腦的真實(shí)存儲(chǔ)量,科學(xué)家做了個(gè)實(shí)驗(yàn)。 該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行于上世紀(jì)80年代,由貝爾實(shí)驗(yàn)室的托馬斯.蘭道爾(Thomas K Landauer)博士主持,參與實(shí)驗(yàn)的有多名計(jì)算機(jī)科學(xué)家、語言學(xué)家以及心理學(xué)家。 實(shí)驗(yàn)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(jī)等待一段時(shí)間(幾分鐘至幾天)之后,研究人員會(huì)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(huì)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(huì)將這些“已經(jīng)被記住了的信息”轉(zhuǎn)化為可以量化的數(shù)字信息,再結(jié)合志愿者的數(shù)量和記憶的時(shí)長,計(jì)算出志愿者平均每一秒可以記下多少字節(jié)的信息。 科學(xué)家認(rèn)為,這個(gè)計(jì)算結(jié)果其實(shí)就可以看作是人類大腦平均每一秒的儲(chǔ)存量,如果將其乘以人類在一生中可以用來記憶的平均時(shí)長,就可以估算出人類大腦的真實(shí)存儲(chǔ)量。 該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,人類大腦的真實(shí)存儲(chǔ)量的數(shù)量級(jí)為10^9字節(jié),也就是大約1GB,如果按此計(jì)算的話,這大概只相當(dāng)于目前主流家用電腦的存儲(chǔ)量的千分之一??梢钥吹?,這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是令人失望的,盡管這只是一個(gè)大致的結(jié)果,但也在一定的程度上說明了,人類大腦的真實(shí)存儲(chǔ)量可能比想象中小得多,而這也與我們的實(shí)際體驗(yàn)相符。 為什么會(huì)這樣呢?其實(shí)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(chǔ)信息。 一方面,大腦需要對大量的外界信息進(jìn)行及時(shí)地處理和反饋,另一方面,我們身體內(nèi)部的各種生理活動(dòng)也需要大腦來參與和協(xié)調(diào),這說起來簡單,實(shí)際上卻異常復(fù)雜,可以說我們身體的一舉一動(dòng)都是大腦經(jīng)過海量計(jì)算后的結(jié)果。 值得一提的是,通常情況下,我們的大腦在記憶某個(gè)事物的信息時(shí),只會(huì)提煉出其中的關(guān)鍵信息進(jìn)行抽象記憶。 比如說當(dāng)我們在試圖記住上面這張圖的時(shí)候,我們的大腦通常只會(huì)記住其中的一些關(guān)鍵元素,如藍(lán)天白云、陽光、水面以及水邊的植物等等,而當(dāng)我們回憶起這個(gè)畫畫的時(shí)候,大腦就會(huì)根據(jù)這些信息來調(diào)取相應(yīng)的抽象模型,進(jìn)而將其還原成記憶中的畫面,至于這個(gè)“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(jìn)行分類歸納的結(jié)果。 盡管抽象記憶無法精確地還原出事物的細(xì)節(jié),但它卻特別節(jié)約信息所占用的存儲(chǔ)空間,因?yàn)槌橄笥洃浕旧峡梢哉J(rèn)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(chǔ)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(rèn)為沒有什么意義的信息,因此它們要不了多久就會(huì)被大腦“刪除”掉,而后者通常都是被我們認(rèn)為有意義的信息,因此可以存儲(chǔ)較長的時(shí)間。 對于“長期記憶”,人類的大腦還有一種遺忘機(jī)制,簡單來講就是,大腦中已存儲(chǔ)的信息被標(biāo)記為若干個(gè)級(jí)別,級(jí)別越低的信息,就越容易被“刪除”,一般來講,一條新存儲(chǔ)的信息的級(jí)別都比較高,但假如這條信息不常用,大腦就會(huì)持續(xù)降低它的等級(jí),直到它被刪除掉。 總而言之,雖然人類大腦的真實(shí)存儲(chǔ)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(yùn)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(guān)注我們,我們下次再見。 |
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