A magyar származású, az Amerikai Egyesült Államokban 53 évesen elhunyt matematikus, Neumann János is foglalkozott az idegrendszer és az agy működésével. Utolsó előadását is ebben a témában tartotta a Harvardon a "Számítógép és az agy" címmel. Neumann becslése szerint az agynak 2,8x1020 bit memória tere van.
Mennyi adatot képes agyunk tárolni?
A jelenlegi elképzelések szerint az emberi agy adattárolásában kb. 1 billió neuron (idegsejt) vesz részt. Minden neuron közelítőleg ezer másik neuronnal áll összeköttetésben, ami több mint 1 trillió kapcsolatot jelent. Ha egy neuron csak egyetlen adat tárolásában venne részt, akkor csak néhány gigabyte tárolókapacitással bírnánk, hasonlóan egy iPad vagy egy USB-meghajtóéhoz.
Az, hogy egy neuron nemcsak egy másik, hanem több neuronnal áll kapcsolatban, exponenciálisan növeli a tárolókapacitást, akár közelítőleg 2,5 petabyte-ra (millió gigabyte) Ez egy ugyanilyen kapacitású digitális videó lejátszóra vonatkoztatva 3 millió órás műsort jelentene, a készüléket 300 évig kellene működtetni.
Az idegsejtek működésének gyorsasága létkérdés
A gondolkodás asszociatív folyamat, a neuronokban másodpercenként milliónyi kémiai reakció és elektromos jelátvitel zajlik. A gondolkodás olyan, mint egy elektromos vihar, igazi brainstorming. Az idegi impulzusok kb. 300 km/óra sebességgel száguldanak, akár egy sportautó. Azonban a különböző neuronokon különböző sebességgel (0,5-120 m/sec) terjed az információ. Ez teszi lehetővé a másodperc törtrésze alatti reagálást, amelynek jelentős szerepe van a veszélyek elhárításában.
Gondoljunk csak arra, ha forró tárgyhoz érünk, szinte abban a pillanatban el tudjuk kapni a kezünket. Ha lassabban terjedne az információ, az agy felé és a válasz információ, az utasítás az agy felől, akkor sokkal súlyosabb sérüléseket szenvednénk el. Tehát az idegsejtek működésének gyorsasága létkérdés.
Hogyan képes az agy ekkora teljesítményre?
Mint tudjuk, a nagy teljesítményű gépeknek általában nagy az energiafogyasztása is; a már említett példánál maradva, egy nagy teljesítményű sportautó többet fogyaszt, mint egy kis városi autó. Így van ez az agyunkkal is. Energiafelhasználása felülmúlja a test többi szervének energiaigényét. Ehhez oxigénre van szüksége, épp úgy, mint testünk más sejtjeinek.
Arányaiban azonban sokkal több az oxigén felhasználása, hiszen az agy testtömegünk 2 százalékát teszi ki, ugyanakkor a vérbe kerülő oxigén 20 százalékát fogyasztja el. Az agysejtek nagyon érzékenyek az oxigénhiányra, előbb károsodnak, mint szervezetünk többi sejtje. Működéséhez kiemelkedően fontos a glukóz szerepe is. Az alacsony vércukorszint zavartságot, súlyos esetben eszméletvesztést, kómát idézhet elő.
