Дослідники з Нанкінського університету аеронавтики та астронавтики (Китай) запропонували нову теоретичну модель. Виявилося, людська нервова система обробляє інформацію практично на межі фундаментальних законів фізики. Згідно з розрахунками, наш мозок працює з енергоефективністю до 79%, витрачаючи на обчислення лише в 1.26 раза більше енергії за ліміт Ландауера, фізичний мінімум, необхідний для стирання одного біта інформації. Для порівняння, сучасні кремнієві чипи для штучного інтелекту перевищують цей поріг у 10^9 (мільярд) разів. Споживаючи всього близько 20 Вт метаболічної потужності – як слабка лампочка, – мозок здатний видавати обчислювальну потужність, яка еквівалентна роботі приблизно 78 000 найсучасніших графічних процесорів (GPU).

Секрет такої колосальної ефективності полягає у відмові від «прямолінійного» зберігання даних. Якщо класична нейробіологія часто зводила пам'ять до статичних станів окремих синапсів, то нова робота (спираючись на нелінійну динаміку, теорію хаосу та фрактали) показує, що інформація кодується в колективних просторово-часових електричних патернах. Групи нейронів об’єднуються в складні ансамблі, генеруючи періодичні хвильові коливання (електрофізіологічні атрактори), які й виступають динамічними носіями інформації. Завдяки цій синергії теоретична місткість пам’яті людського мозку сягає неймовірних 7.48 \times 10^{18} байт, що майже в 1000 разів перевищує попередні оцінки, побудовані на простому лінійному підсумовуванні синаптичних зв'язків.

За матеріалами neurosciencenews.com
Ілюстрація neurosciencenews.com