برخی افراد فکر می‌کنند که آگاهی انسان مثل ورودی و خروجی سیگنال‌های الکتریکی در شبکه‌ای از واحد‌های پردازش است و با یک کامپیوتر قابل مقایسه است. با این حال، واقعیت بسیار پیچیده‌تر از این‌ها است، برای شروع در واقع ما اصلا نمی‌دانیم که مغز انسان می‌تواند چقدر اطلاعات نگه دارد!

دو سال پیش، تیمی در موسسه علوم مغز آلن در سیاتل آمریکا، ساختار سه بعدی تمام نورون‌ها یا همان سلول‌های مغز را، در یک میلی‌متر مکعب از مغز یک موش ترسیم کردند که در نوع خود نقطه عطفی فوق‌العاده، تلقی می‌شود.

در داخل این مکعب کوچک بافت مغز، محققان در اندازه یک دانه شن، بیش از ۱۰۰ هزار نورون و بیش از یک میلیارد اتصال بین آن‌ها را شمارش کردند. آن‌ها موفق شدند اطلاعات مربوطه از جمله شکل و پیکربندی هر نورون و اتصال آن را روی کامپیوتر‌هایی ثبت کنند، که به دو پتابایت یا دو میلیون گیگابایت فضای ذخیره سازی نیاز داشت.

برای انجام این کار، میکروسکوپ‌های خودکار آن‌ها مجبور بودند ۱۰۰ میلیون تصویر از ۲۵۰۰۰ برش از نمونه کوچک را به‌طور مداوم در طی چند ماه جمع‌آوری کنند.

حال اگر این چیزی است که برای ذخیره اطلاعات فیزیکی کامل نورون‌ها و اتصالات آن‌ها در یک میلی متر مکعب از مغز موش لازم است، باید گفت که جمع آوری این اطلاعات از مغز انسان کار بسیار دشواری است، بعلاوه اینکه استخراج و ذخیره سازی داده‌ها تمام ماجرا نیست.

برای اینکه یک کامپیوتر بتواند شبیه به حالت عملکرد مغز باشد، باید به تمام اطلاعات ذخیره شده در مدت زمان بسیار کوتاهی دسترسی داشته باشد. اطلاعات باید در حافظه دسترسی تصادفی (RAM) ذخیره شوند که این کار امکان پذیر نیست.

اگر بخواهیم مقدار داده‌ای را که محققان جمع‌آوری کرده‌اند در رم رایانه ذخیره کنیم، به ۱۲.۵ برابر ظرفیت بزرگ‌ترین رایانه تک‌حافظه‌ای (کامپیوتری که به جای پردازش بر روی حافظه ساخته شده است) دنیا نیاز داریم.

مغز انسان حدود ۱۰۰ میلیارد نورون دارد که می‌شود یک میلیون برابر مقدار موجود در همان یک میلی متر مکعب مغز موش ما. تعداد تخمینی اتصالات ده به توان ۱۵ خیره کننده است، این ده به دنبال خود ۱۵ صفر دارد که نتیجه آن مافوق تصورات ما است.

علاوه بر موارد قبل باید گفت که شاید حتی نتوانیم تصور کنیم که انتقال اطلاعات به کامپیوتر چقدر سخت است. برای این کار ابتدا باید اطلاعات را به کدی تبدیل کنید که کامپیوتر بتواند آن را بخواند و پس از ذخیره شدن، از آن استفاده کند و هر گونه خطا در انجام این کار، احتمالاً کشنده خواهد بود.

یک قانون ساده برای ذخیره سازی اطلاعات این است که قبل از شروع، باید مطمئن شوید که فضای کافی برای ذخیره تمام اطلاعاتی که برای انتقال نیاز دارید، دارید. همچنین باید دقیقاً ترتیب اهمیت اطلاعاتی را که ذخیره می‌کنید و نحوه سازماندهی آن‌ها را بدانید، که این موضوع برای داده‌های مغزی درست نیست.

تصور کنید که ما موفق به بازسازی ساختار کامل صد میلیارد نورون به همراه هر یک از اتصالات بین آن‌ها شدیم و توانستیم این مقدار نجومی داده را در سه نسخه جداگانه (برای امنیت و پشتیبان گیری!) به رایانه منتقل و ذخیره کنیم. اما سوال اینجا است که اصلا مغز چگونه کار می‌کند؟

سوال اصلی چگونگی انجام این کار است. شاید بزرگترین مشکل ما این باشد که حتی اگر بتوانیم غیرممکن‌ها را درک کنیم و از موانع زیادی که در مورد آن‌ها بحث شد بگذریم، هنوز اطلاعات کمی در مورد مکانیسم‌های اساسی عملکرد مغز داریم.

در نهایت باید گفت با توجه به اینکه نمی‌دانیم چقدر فضای ذخیره سازی برای این کار لازم است، پس در نهایت نمی‌توانیم امیدوار باشیم که زمان و منابع کافی برای نقشه برداری کامل از ساختار سه بعدی کل مغز انسان را داشته باشیم و حتی اگر آن را ساختیم نمی‌دانیم که چطور باید از آن استفاده کنیم.

بیشتر بخوانید

• چرا سهم همه پیام‌رسان‌های داخلی اندازه یک پیام‌رسان خارجی نیست؟

گزارش از سید حسین موسوی