Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Heilbrigðisvísindi Sálfræði

Er geymslurými heilans óendanlegt?

Sigurður J. Grétarsson

Geymslurými heilans er endanlegt í bókstaflegum skilningi en hann virðist hins vegar margfalt stærri en það sem hann gæti nokkurn tímann þurft að muna. Stærð heilans ein og sér sýnist því ekki takmarka til dæmis minnisgetu hans.

Upphafleg spurning var sem hér segir:
Er það satt að geymslurými heilans sé óendanlegt? Og ef svo er hvernig kemst óendanleikinn þá fyrir í svona litlu rúmmáli? Það stóð nefnilega í sálfræðibók sem ég las að geymslurýmið væri óendanlegt.
Sálfræðingar, lífeðlisfræðingar, tölvunarfræðingar og heimspekingar hafa rannsakað minni síðustu áratugina af nokkrum krafti. Eitt af því sem vekur athygli þegar niðurstöður þeirra eru metnar er hve minni er margslungið og hve margvísleg sjónarhorn virðast koma að gagni þegar til þess er skyggnst.

Þegar sagt er að geymslurými sé óendanlegt, eins og vikið er að í spurningu, er það væntanlega í samhengi við rannsóknir sem byggjast á þrískiptingu minnis í skynminni, stundarminni og lengdarminni. Hver tegund lýtur eigin reglum, skynminni geymir upplýsingar úr nánasta umhverfi í örskotsstund, stundarminni er það sem maður hefur í huga eða man úr nýliðinni fortíð og nánasta umhverfi þá stundina, og lengdarminni er síðan allt sem maður man úr fortíð sinni.

Hin tvö fyrrnefndu minniskerfi hafa greinilegar takmarkanir. Skynminni geymir upplýsingar aðeins brot úr sekúndu, og stundarminni getur aðeins tekið til nokkurra atriða í einu og það dofnar á nokkrum sekúndum ef ekkert er að gert. Lengdarminni er hins vegar óendanlegt í þeim skilningi að ekkert bendir til þess að sérstök efri mörk séu á magni þeirra upplýsinga sem þar er unnt að geyma. Líkön af minni sem vatnstanki eða háalofti sem rúmar aðeins tiltekinn fjölda atriða hafa ekki staðist prófanir. Svo virðist sem endalaust sé hægt að bæta við án þess að minni á eldra efni líði fyrir. Líklega er það þetta sem spyrjandi vísar til í spurningu sinni. En líka má nefna annað.

Ofannefndar minnisrannsóknir hafa ekki skilað afdráttarlausum niðurstöðum um það nákvæmlega hvernig minnisskráning fer fram í heilanum. Það eru með öðrum orðum engin nákvæm líkön, hvorki úr lífeðlisfræði né sálfræði, sem taka af skarið um það hvernig minni verður til. Þó eru flestir sammála um að nám felist í einhvers konar örvun eða sambandi taugafruma í heilanum. Minni felur þá í sér sérstakt ástand þessara heilafruma, margra í senn. Sé það rétt, bregður það nokkru ljósi á áhyggjur manna af því að sá litli hlutur, mannsheili, sé plásslítill andspænis óendanleikanum. En hann er nefnilega ótrúlega flókin smíð.


Taugafrumur eru nær óendanlega margar.

Heilafrumur í venjulegum heila eru líklega um 100 milljarðar (10 í ellefta veldi, 10 11), og hver fruma tengist að meðaltali um 3000 öðrum, og sumar reyndar miklu fleiri. En varlega reiknað eru tengingar einhvers staðar í stærðarþrepinu 100 billjónir (10 í fjórtánda veldi, 10 14). Ef hver þessara tenginga getur síðan tekið nokkur gildi til að endurspegla eða muna tiltekið ástand, þá verður fjöldi þeirra stellinga - ef svo má að orði komast - sem heilinn getur tekið jafn fjölda slíkra gilda í veldinu 100 billjónir.

Gildin eru örugglega ekki færri en tvö, sambærileg við orðin kveikt/slökkt, og fræðimenn telja að þau kunni að vera fleiri en 10. Tala, hvort sem hún er tveir eða tíu, í veldinu 100 billjónir er firna stór. Heimspekingurinn Paul Churchland hefur bent mönnum á að sá fjöldi er miklu meiri en áætlaður heildarfjöldi frumeinda í alheimi, sem er innan við 10 í hundraðasta veldi. Um frumeindirnar gildir að vísu svipað og um tengingarnar í heilanum, að það er fjöldi ástanda sem skiptir máli, en engu að síður sjáum við af þessu að heilinn er miklu stærri en hann „þyrfti“ að vera. Við mundum einnig komast að svipaðri niðurstöðu ef við reyndum að áætla fjölda þeirra áreita sem heilinn verður fyrir á ævinni; þau eru líka miklu færri en hann „gæti“ munað.

Svo að jafnvel þó við gerðum ráð fyrir því að maður gæti aðeins notað lítinn hluta heilans eða að verulegur hluti þeirra tenginga sem mögulegar eru í heilanum geri ekkert gagn, til dæmis að aðeins eitt prósent þeirra nýtist til að muna eitthvað, þá er fjöldi möguleika enn til dæmis svo mörgum sinnum fleiri en fjöldi atóma í alheimi að engin venjuleg töluheiti lýsa því margfeldi. Það kann að vera skilgreiningaratriði að efnislegur afmarkaður hlutur getur ekki verið óendanlega flókinn, en það er ekki fráleitt frá þessum sjónarhóli að halda eindregið fram hlut heilans í því að skilja margbrotinn heim.

Höfundur

Sigurður J. Grétarsson

Sigurður J. Grétarsson

prófessor í sálarfræði við HÍ

Útgáfudagur

18.6.2000

Spyrjandi

Gunnar Sigurðsson, fæddur 1983

Efnisorð

Tilvísun

Sigurður J. Grétarsson. „Er geymslurými heilans óendanlegt?“ Vísindavefurinn, 18. júní 2000. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=532.

Sigurður J. Grétarsson. (2000, 18. júní). Er geymslurými heilans óendanlegt? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=532

Sigurður J. Grétarsson. „Er geymslurými heilans óendanlegt?“ Vísindavefurinn. 18. jún. 2000. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=532>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Er geymslurými heilans óendanlegt?
Geymslurými heilans er endanlegt í bókstaflegum skilningi en hann virðist hins vegar margfalt stærri en það sem hann gæti nokkurn tímann þurft að muna. Stærð heilans ein og sér sýnist því ekki takmarka til dæmis minnisgetu hans.

Upphafleg spurning var sem hér segir:
Er það satt að geymslurými heilans sé óendanlegt? Og ef svo er hvernig kemst óendanleikinn þá fyrir í svona litlu rúmmáli? Það stóð nefnilega í sálfræðibók sem ég las að geymslurýmið væri óendanlegt.
Sálfræðingar, lífeðlisfræðingar, tölvunarfræðingar og heimspekingar hafa rannsakað minni síðustu áratugina af nokkrum krafti. Eitt af því sem vekur athygli þegar niðurstöður þeirra eru metnar er hve minni er margslungið og hve margvísleg sjónarhorn virðast koma að gagni þegar til þess er skyggnst.

Þegar sagt er að geymslurými sé óendanlegt, eins og vikið er að í spurningu, er það væntanlega í samhengi við rannsóknir sem byggjast á þrískiptingu minnis í skynminni, stundarminni og lengdarminni. Hver tegund lýtur eigin reglum, skynminni geymir upplýsingar úr nánasta umhverfi í örskotsstund, stundarminni er það sem maður hefur í huga eða man úr nýliðinni fortíð og nánasta umhverfi þá stundina, og lengdarminni er síðan allt sem maður man úr fortíð sinni.

Hin tvö fyrrnefndu minniskerfi hafa greinilegar takmarkanir. Skynminni geymir upplýsingar aðeins brot úr sekúndu, og stundarminni getur aðeins tekið til nokkurra atriða í einu og það dofnar á nokkrum sekúndum ef ekkert er að gert. Lengdarminni er hins vegar óendanlegt í þeim skilningi að ekkert bendir til þess að sérstök efri mörk séu á magni þeirra upplýsinga sem þar er unnt að geyma. Líkön af minni sem vatnstanki eða háalofti sem rúmar aðeins tiltekinn fjölda atriða hafa ekki staðist prófanir. Svo virðist sem endalaust sé hægt að bæta við án þess að minni á eldra efni líði fyrir. Líklega er það þetta sem spyrjandi vísar til í spurningu sinni. En líka má nefna annað.

Ofannefndar minnisrannsóknir hafa ekki skilað afdráttarlausum niðurstöðum um það nákvæmlega hvernig minnisskráning fer fram í heilanum. Það eru með öðrum orðum engin nákvæm líkön, hvorki úr lífeðlisfræði né sálfræði, sem taka af skarið um það hvernig minni verður til. Þó eru flestir sammála um að nám felist í einhvers konar örvun eða sambandi taugafruma í heilanum. Minni felur þá í sér sérstakt ástand þessara heilafruma, margra í senn. Sé það rétt, bregður það nokkru ljósi á áhyggjur manna af því að sá litli hlutur, mannsheili, sé plásslítill andspænis óendanleikanum. En hann er nefnilega ótrúlega flókin smíð.


Taugafrumur eru nær óendanlega margar.

Heilafrumur í venjulegum heila eru líklega um 100 milljarðar (10 í ellefta veldi, 10 11), og hver fruma tengist að meðaltali um 3000 öðrum, og sumar reyndar miklu fleiri. En varlega reiknað eru tengingar einhvers staðar í stærðarþrepinu 100 billjónir (10 í fjórtánda veldi, 10 14). Ef hver þessara tenginga getur síðan tekið nokkur gildi til að endurspegla eða muna tiltekið ástand, þá verður fjöldi þeirra stellinga - ef svo má að orði komast - sem heilinn getur tekið jafn fjölda slíkra gilda í veldinu 100 billjónir.

Gildin eru örugglega ekki færri en tvö, sambærileg við orðin kveikt/slökkt, og fræðimenn telja að þau kunni að vera fleiri en 10. Tala, hvort sem hún er tveir eða tíu, í veldinu 100 billjónir er firna stór. Heimspekingurinn Paul Churchland hefur bent mönnum á að sá fjöldi er miklu meiri en áætlaður heildarfjöldi frumeinda í alheimi, sem er innan við 10 í hundraðasta veldi. Um frumeindirnar gildir að vísu svipað og um tengingarnar í heilanum, að það er fjöldi ástanda sem skiptir máli, en engu að síður sjáum við af þessu að heilinn er miklu stærri en hann „þyrfti“ að vera. Við mundum einnig komast að svipaðri niðurstöðu ef við reyndum að áætla fjölda þeirra áreita sem heilinn verður fyrir á ævinni; þau eru líka miklu færri en hann „gæti“ munað.

Svo að jafnvel þó við gerðum ráð fyrir því að maður gæti aðeins notað lítinn hluta heilans eða að verulegur hluti þeirra tenginga sem mögulegar eru í heilanum geri ekkert gagn, til dæmis að aðeins eitt prósent þeirra nýtist til að muna eitthvað, þá er fjöldi möguleika enn til dæmis svo mörgum sinnum fleiri en fjöldi atóma í alheimi að engin venjuleg töluheiti lýsa því margfeldi. Það kann að vera skilgreiningaratriði að efnislegur afmarkaður hlutur getur ekki verið óendanlega flókinn, en það er ekki fráleitt frá þessum sjónarhóli að halda eindregið fram hlut heilans í því að skilja margbrotinn heim.

...