В человеческом мозге столько же «транзисторов», сколько в мировой ИТ-инфраструктуре

Стэнфордские нейробиологи потратили несколько лет, разрабатывая новый способ 3D-сканирования мозга. Они совместили объёмную компьютерную томографию (array tomography — техника «антенных решёток» из радиоастрономии) и специально разработанный софт, чтобы получить объёмную и реалистичную 3D-модель. Такую, по которой можно перемещаться, масштабировать и вращать её в разных измерениях.

Сканирование от мягкой оболочки коры мозга мыши через шесть слоёв и подкорковое белое вещество к прилегающему полосатому телу.

Изучив полученную картину, учёные пришли к выводу, что синапсы устроены гораздо сложнее, чем предполагалось раньше.

Здоровый человеческий мозг содержит около 200 млрд нервных клеток, которые соединяются друг с другом сотнями триллионов синапсов. От каждой нервной клетки могут отходить десятки тысяч синапсов. В одной только коре больших полушарий человека находится около 125 трлн синапсов — в 1500 раз больше, чем звёзд в нашей галактике.

По результатам визуальной реконструкции данных учёные обнаружили, что каждый синапс содержит около 1000 молекулярных «переключателей», эдаких аналоговых транзисторов. То есть отдельный синапс можно сравнить с микропроцессором. Получается, что количество «транзисторов» в человеческом мозге теперь нужно увеличить на три порядка. Их больше, чем транзисторов во всех компьютерах на планете и маршрутизаторах вместе взятых.

Расчёт такой:

• 1,25E14 синапсов в мозге
• в каждом синапсе 1000 молекулярных переключателей
• получается 1,25E17 молекулярных переключателей в мозге
• с 2005 года в микропроцессорах примерно 1E8 транзисторов (с 2010 года начали делать 1E9)
• предположим, что в мире 1E9 компьютеров
• получается, что во всех компьютерах на Земле 1E17 транзисторов
• 1,25E17 > 1E17, ч.т.д.

Получается, что один человеческий мозг по сложности примерно равен всей мировой ИТ-инфраструктуре.

С одной стороны, кто-то может сделать вывод, что мы ещё очень далеки от создания искусственного интеллекта. С другой стороны, уже на базе текущей инфраструктуры можно запустить реальную модель человеческого мозга 1:1. Нужно только понять, по какой программе работают синапсы, то есть расшифровать всю биохимию.

Визуальная реконструкция данных объёмной компьютерной томографии синапсов в постцентральной извилине мыши, которая реагирует на стимуляцию волоском. Нейроны подсвечиваются введённым в мозг флуоресцентным красителем зелёного цвета. За счёт этого в массе нервных клеток можно различить более мелкие синапсы.

Результаты исследования по визуальной реконструкции данных с объёмной компьютерной томографии опубликованы в журнале Neuron. Учёные получили патент и подали заявку на второй, а также основали компанию, чтобы коммерциализировать новый метод томографии.

via Health Tech