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Quanti gigabyte di memoria ha il cervello umano?
Storia di Joel Baldo• 2mese/i • 4 min di lettura
Quanti gigabyte di memoria ha il cervello umano?
Quando parliamo di memoria possiamo fare riferimento alla memoria biologica, cioè alla nostra capacità di ricordare le cose, o alla memoria di elementi dei computer, come la memoria di un hard disk o di una ram. Ma c’è una curiosità che spesso affiora: si può misurare la memoria del nostro cervello in byte? La verità è che, ad oggi, questo paragone sembra insensato. Infatti, nei computer, la memoria è misurata in byte e può essere volatile (RAM) o non volatile(hard disk, SSD). Il cervello umano, invece, non utilizza bit e byte, ma immagazzina informazioni tramite reti neurali plastiche che rispondono a stimoli complessi e sensoriali. Vediamo quindi come funzionano nel dettaglio queste due tipologie di memoria.
Come funziona la memoria di un computer?
In informatica, la memoria è misurata in byte. Questa è l’unità di base dell’informazione e corrisponde ad una sequenza di otto bit. Il singolo bit può essere rappresentato da uno zero o un uno. Da solo un bit non significa niente, ma quando messo insieme ad altri sette bit, questi formano un codice che può essere interpretato come, ad esempio, una lettera. La lettera A corrisponde al codice binario 01100001. Ora, per quantificare la memoria di un hard disk, si fa riferimento alla loro capienza in byte, quindi sequenze di otto bit. Oggigiorno, si trovano facilmente nei nostri computer hard disk da 500 gigabyte, ovvero cinquecento miliardi di byte, oppure un terabyte, quindi il doppio: mille miliardi di byte. La memoria di un computer può essere suddivisa in due categorieprincipali:- Memoria volatile: è una memoria veloce ma temporanea, che non riesce a trattenere i dati quando il computer viene spento, e che sostituisce dati non immediatamente utilizzati con quelli che servono sul momento. Le memorie RAM funzionano in questo modo.
- Memoria non volatile: è una memoria che conserva i dati anche senza alimentazione elettrica. Funzionano con questa modalità gli hard disk e le SSD, all’interno dei quali vengono scritti i dati che genericamente salviamo.
Quanti gigabyte di memoria ha il cervello umano?
Come funziona la memoria del cervello?
A differenza di un computer, il cervello umano non ha idea di cosa siano byte e bit, e non li utilizza per immagazzinare informazioni. Soprattutto, rimane impossibile ridurre le informazioni contenute nel nostro cervello ad un elemento minimo comune come è il bit per le memorie digitali. I processi di memoria nel cervello riguardano l’apprendimento di nuove informazioni che appartengono a sfere molto complesse. Abbiamo la memoria sensoriale, che riguarda ciò che sentiamo e percepiamo, la memoria motoria o memoria procedurale, che riguarda la nostra abilità di apprendere e riprodurre movimenti anche complessi in maniera automatica, o ancora la memoria dei nostri episodi di vita, dei numeri di telefono dei nostri familiari, delle informazioni contenute nei libri universitari. Conserviamo tutte queste memorie differenti nelle nostre reti neurali specializzate, che si sfoltiscono quando scordiamo qualcosa (potatura sinaptica) e costruiscono connessioni quando invece stanno apprendendo qualcosa di nuovo (sinaptogenesi). Quella del cervello, quindi, è una memoria biologica distribuita, altamente plastica che risponde a input sensoriali, e che non è organizzata in file e cartelle. Inoltre, la nostra memoria è altamente ottimizzata, e fortemente basata sugli aiuti che riceve dall’esterno: avete presente quando non ricordate il testo di una canzone, ma poi vi basta che vi dicano la prima parola o vi facciano sentire la melodia per ricordare tutto il testo? Ecco, questo al computer non può succedere: o ha in sé tutte le informazioni necessarie, o non le ha.
Quanti gigabyte di memoria ha il cervello umano?
Memoria biologica e memoria artificiale si possono comparare?
Uno studio del 2015 apparso su eLife si impegna in questo difficile compito di comparare la memoria del computer a quella del cervello. Il presupposto dal quale i ricercatori partono è che ogni sinapsi, cioè ogni singolo collegamento tra neuroni, memorizzi dati per un equivalente di 4,7 bit. Moltiplicando quindi tutti i neuroni (86 miliardi secondo i ricercatori) per il numero medio di sinapsi che ha (che variano tra i 5000 e i 10000) ed infine moltiplicando questo numero per gli ipotetici bit (4,7) si ottiene una dimensione approssimativa che si aggira intorno ai 2,5 petabyte, ovvero circa 2,5 milioni di gigabyte. Il problema è che, per ridurre a bit l’informazione delle sinapsi, i ricercatori hanno dovuto compiere grossolane approssimazioni. La memoria umana non è analoga alla memoria digitale, perché essa si è evoluta per rispondere alle sfide dell’ambiente e per utilizzare una frazione dell’energia che utilizza il computer (al contrario di ciò che succede nelle nostre case, in natura l’energia è un bene limitato e difficile da procurarsi). La capacità principale che chiediamo ai computer è quella di immagazzinare dati senza perdita di informazione, e compiere calcoli complessi in poco tempo. La capacità principale del cervello è apprendere le informazioni essenziali per sopravvivere, riconoscendo quindi cosa è dannoso da cosa è benefico a seconda di contesti e momenti. Per i primi serve una memoria solo parzialmente modificabile, per i secondi la plasticità, cioè la possibilità di imparare, è tutto. Uno studio del 2017, apparso su Proceedings of the National Academy of Science, afferma che la memoria umana non può essere considerata come un sistema di archiviazione dati, ma piuttosto come un sistema di elaborazione dinamica, dipendente dal contesto. Un articolo meno recente su Neuropsychopharmacology fa luce sui processi di memoria, e come questi siano continuamente modificati, consolidati e riconfigurati, il che rende pressoché impossibile paragonarla ad una memoria artificiale. Paragonare la memoria dei computer alla memoria umana sembra quindi un paragone che non porta da nessuna parte. Tutto sommato possiamo arrivarci anche empiricamente: se un computer vede una parola come “correre”, sta rilevando solamente una stringa di bit. Se noi vediamo la stessa parola, si attiva in noi la corteccia motoria relativa alle gambe, associazioni grafiche e di significato nel lobo temporale, rievocazione di esperienze passate, senso di fatica o di libertà, e tutta una serie di informazioni a cascata. La nostra memoria sembra assomigliare più alle correnti oceaniche, sempre uguali e sempre diverse, che ad un polveroso archivio statico.
