Le stockage de l’information dans le cerveau

Je n’aime pas ce genre d’estimations. Le cerveau ne stocke pas l’information de la même façon qu’un ordinateur moderne à modèle d’adresse r le fait. Un ordinateur stocke l’information sous la forme d’une série de valeurs booléennes, de sorte que toute unité de stockage (dans les ordinateurs, il s’agit d’un mot, d’un double mot ou d’un quadruple mot, soit 2, 4 ou 8 octets, respectivement) est définie comme étant capable de stocker 2^(nombre de bits) valeurs possibles. Ainsi, un octet, soit 8 bits, peut exister dans un seul des 2^8, ou 256, états. Puisque le booléen est utilisé, on peut dire avec certitude qu’une valeur de 8 bits peut représenter des entiers entre exactement 0 et 255, une valeur de 16 bits peut représenter des entiers entre exactement 0 et 65535, etc. Dire qu’une synapse peut stocker un octet suppose plusieurs choses :

1) Qu’une synapse peut exister dans 256 états possibles. Cette hypothèse est problématique car, contrairement à un octet où chaque valeur possible a le même poids, une synapse peut  » préférer  » être dans un état donné. La facilitation ou l’augmentation synaptique est beaucoup plus facile et rapide que l’engrammation synaptique. D’autres facteurs peuvent entrer en jeu et affecter le nombre d’états dans lesquels une synapse peut se trouver.

2) Qu’une synapse stocke une seule unité indépendante si l’information, c’est-à-dire que deux synapses stockent exactement le double de celle d’une seule synapse. Cela vient directement de notre expérience avec les ordinateurs, mais quand vous demandez à un informaticien, cela ne peut souvent pas être plus loin de la vérité. Le cerveau stocke plus probablement les informations sous forme de relations. C’est comme une version super compliquée d’un arbre radix (un algorithme d’inclusion de membres par clé). Si une synapse unique agit comme un nœud unique dans un arbre radix, la  » quantité  » d’informations qu’elle stocke dépend directement de chaque autre synapse avec laquelle elle est en relation.

3) Que chaque synapse, ou même un grand nombre de synapses, stocke des informations (un problème que vous avez déjà souligné). De nombreuses synapses ne sont pas capables de stocker des informations pendant de longues périodes, ou ne peuvent pas stocker d’informations du tout.

4) Que les synapses sont des unités atomiques de stockage, le nombre de synapses étant le seul facteur déterminant le stockage d’informations, des facteurs tels que l’état du neurone et la proximité d’une synapse avec une autre étant écartés. Cela signifie que l’on suppose qu’un neurone avec 100 000 synapses peut exister dans le même nombre d’états possibles que dix neurones avec 10 000 synapses. Une action sur une synapse affectera d’autres synapses à proximité, et des actions collectives sur de nombreuses synapses peuvent modifier le comportement du neurone entier.

5) Que les neurones sont la seule source de stockage de l’information. En réalité, les cellules gliales influencent fortement l’excitabilité d’un neurone. Le soutien des astrocytes peut modifier le comportement d’un neurone et donc sa  » capacité « .

6) Que toutes les informations ont la même valeur. Pour quantifier la capacité de stockage, tout bit individuel n’est pas différent d’un autre bit. Le secteur 1234 d’un disque dur n’est pas plus « important » que le secteur 4321, et l’un ou l’autre peut être utilisé pour stocker toutes les informations que vous voulez. Dans le cerveau, une synapse donnée peut exister dans 256 états possibles, mais ne peut encoder que les informations nécessaires pour calibrer sa propre réponse afin qu’elle ne soit pas trop active. Ce neurone ne peut pas être utilisé pour stocker un autre chiffre de pi dont vous essayez de vous souvenir. L’analogie la plus proche en informatique est le modèle d’exécution de Harvard, où les instructions et les données de la machine sont conservées dans des zones différentes. Le cerveau est comme cela, mais sous stéroïdes. Toutes les données ne sont pas égales.

En fin de compte, appliquer la théorie de l’information sur les neurones nécessite de savoir combien de bits chaque facteur individuel ajoute à un neurone donné. Dire qu’une seule synapse peut exister dans 256 états possibles (ou plutôt, qu’un neurone postsynaptique ne peut déterminer avec précision l’activité qu’avec une granularité de 1/256e) et fournit donc un octet d’information est tellement simplifié qu’il en devient incorrect.

La seule similitude entre le cerveau et un ordinateur est qu’ils sont tous deux capables d’une exécution complète de turing.