Зачем нам мозги?

В мозгу у человека 1,4·10¹⁰ нейронов. Область, которая хранит зрительную информацию (поле зрительной памяти), составляет около 1/20 площади всей коры, то есть 7·10⁸ нейронов. В среднем на нейрон приходится около 1000 синапсов, контактов с другими нейронами. У синапса может быть два состояния, и при обучении состояние синапса изменяется («Химия и жизнь», 2001, № 1). Будем считать, что именно в виде состояний синапсов хранится в мозгу информация. Тогда объем зрительной памяти составляет 7·10¹¹ бит, или около 1000 Гбайт. Как мы их используем?

Когда человек начинает работать с компьютером, одно из первых удивлений — большой объем графических файлов. Картинки во весь экран занимают примерно 0,1–1 Мб. Посчитаем сколько картинок помещается в мозгу человека. Делим 1000 Гбайт на 0,1–1 Мбайта и получаем от 1 до 10 миллионов картинок. Пусть в городе есть 1000 маршрутов, по которым вы можете пролететь, как крылатая ракета. Пусть на каждом из них по 100 «ориентировочных точек» и ваш мозг помнит три вида из каждой (вид назад вы помните плохо — можете проверить) — это 0,3 миллиона картинок: от 3% до 30% всего объема зрительной памяти.

Человек хранит не только виды родной природы — всю человеческую культуру (как выразился Ленин, коммунистом можно стать, лишь обогатив свою память знанием всех богатств, выработанных человечеством): чертежи каждой разработанной ракеты и каждую написанную картину, лица любимых и ненавидимых, синие с золотым ободком чашки в мамином буфете, пряжку грозно вздымающегося папиного ремня, царапину на кнопке звонка на «ее» двери и многое другое. Вот, например, 100–1000 часов музыки —а профессионалы помнят никак не меньше — это уже 50–500 Гб.

По мере эволюции от лягушки до современного человека объем мозга рос, то есть количество нейронов увеличивалось. Мозг в первую очередь начал хранить программы действий, потом, когда количество нейронов перевалило за миллиард, нашлось место для «фотоальбома». Рост его объема позволил вести активный образ жизни и осваивать окружающее пространство. Это вызвало расширение опыта, подхлестнуло потребность в новых орудиях труда и навыках. А когда количество нейронов возросло еще втрое, появилось место и для культуры — развивать которую позволили недавно (в масштабе эволюции) созданные орудия труда и новые навыки.

Одно время были модны разглагольствования на тему «голографического» хранения информации в мозгу. Разумеется, все это пустая болтовня и употребление красивых слов; как на самом деле хранится информация, мы не знаем. Но вряд ли мозг сжимает ее менее эффективно, чем компьютерные программы. Мы — оптимисты.