Giống như máy tính, bộ não của con người có dung lượng lưu trữ thông tin thật ấn tượng. Từ lâu, các nhà khoa học biết rằng bộ não lưu giữ ký ức dưới dạng các mô hình xung điện di chuyển qua và giữa các tế bào thần kinh. Nhưng, họ chưa thể định lượng thông tin não có thể lưu trữ. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Salk đã sử dụng các mô hình tế bào thần kinh của chuột để đưa ra ước tính mới về dung lượng lưu trữ của não người có thể lên tới 1 petabyte, gấp 10 lần các ước tính trước đây. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí eLife.

Các nhà nghiên cứu biết rằng các khớp thần kinh, không gian giữa giữa các tế bào thần kinh qua đó thông tin di chuyển từ một tế bào thần kinh đến tế bào tiếp theo, có vai trò quan trọng đối với trí nhớ và hầu hết các chức năng thần kinh khác. Nhưng, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu nhiều về cách chúng họat động, bao gồm kích thước của chúng ảnh hưởng như thế nào đến thông tin được truyền tải hoặc lưu giữ trong não.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tái tạo bằng số hóa chi tiết mô não trong vùng hồi hải mã của chuột, một vùng não được biết đến đóng vai trò không thể thiếu trong việc hình thành ký ức lâu dài. Ở cấp độ nhỏ nhất, các nhà nghiên cứu đã ngạc nhiên khi phát hiện ra khoảng 10% tế bào thần kinh có hai khớp thần kinh kết nối chúng với 2 tế bào thần kinh khác (90% còn lại chỉ có một khớp thần kinh). Mặc dù kích thước của các khớp thần kinh này chỉ khác nhau với tỷ lệ khoảng 8%, nhưng các nhà nghiên cứu xác định trong vùng hồi hải mã, các khớp thần kinh có 26 kích thước khác nhau. Theo thuật ngữ máy tính, điều đó có nghĩa là mỗi khớp thần kinh có thể lưu trữ trung bình khoảng 4,7 bit; sự phân tán của các khớp thần kinh trong toàn bộ não sẽ nâng con số này lên 1 petabyte, tương đương với 1.000 terabyte hay 1 triệu tỉ byte.

Mặc dù não chuột giống não người đến ngạc nhiên, nhưng chúng không giống hoàn toàn và kích thước của các khớp thần kinh giữa các loài hoặc cá thể hay thậm chí các vùng não cũng có thể khác nhau. Một nhà khoa học thần kinh dựa trên phát hiện mới này cho rằng, não có thể chứa lượng thông tin thậm chí nhiều hơn mức các nhà nghiên cứu đã ước tính, đạt từ 3 đến 5 petabyte.

Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ tìm hiểu cách não sử dụng khả năng lưu trữ thú vị này vì các tín hiệu được truyền tải hiệu quả giữa các khớp nối thần kinh chỉ mất 10 - 20% thời gian.