В Сети продолжительное время распространяется утверждение, которое звучит примерно так: «Количество нейронов в человеческом мозге больше, чем атомов во Вселенной» (эта фраза встречается в конце переведённого на русский язык фильма «Амели»; во французском оригинале, судя по открытым источникам, фраза была несколько другой — см. далее). Существуют также усложнённые вариации этой мысли. Согласно первой, число атомов во Вселенной превышается количеством не нейронов, а нейронных связей (именно этот вариант, судя по вопросу зрителя на французском просветительском сайте «Стол знаний», был в оригинале художественного фильма про Амели Пулен; схожее утверждение можно также увидеть здесь). Согласно второй вариации утверждения с числом атомов сравнивается «количество нейронов с количеством связей и вариантами просчётов принятия решений одного нейрона» (здесь).
Factcheck.kz решил проверить, правдивы ли все три варианта утверждения.
Вердикт: Ложь
Количество атомов во Вселенной приблизительно известно, и оно больше, чем количество нейронов или нейронных связей.
Протоны, атомы, Вселенная
Знает ли человек о количестве всех существующих атомов? Удивительно, но да. По крайней мере, наука знает ответ на этот вопрос. Будет ли он когда-то пересматриваться — неизвестно. Как говорится на сайте издательства британского Института физики (IOP), в астрофизике известно число Эддингтона (эта огромная цифра 1,575 x 10 79 называется по фамилии известного физика Артура Эддингтона, жившего в 20 веке). Число представляет собой теоретическое количество протонов в наблюдаемой Вселенной.
Что даёт нам знание о протонах и причём здесь атомы? Согласно энциклопедии Британника, протоны это положительно заряженные частицы, которые вместе с электрически нейтральными частицами, называемыми нейтронами, формируют ядро атома. При этом ядро атома водорода является исключением; оно содержит один протон, но не содержит нейтронов. Известно, что количество протонов в ядре определяет условный порядковый номер атома (например, в ядре гелия, который указан в таблице Менделеева под вторым номером, два протона и так далее). Также известно, что атомы водорода составляют около 90% всех атомов во Вселенной. Таким образом, зная общее количество протонов, мы можем прийти к выводу, что количество атомов немногим меньше, тем более, нас в данном случае интересует не абсолютная точность, а порядок цифр. Так что 1,575 x 10 79 (степень 79 означает число с 79 нулями) принимаем за некий ориентир.
Нейроны и нейронные связи
Согласно научным данным (The Human Brain in Numbers: A Linearly Scaled-up Primate Brain, Suzana Herculano-Houzel, 2009 год), в мозге человека около 86 млрд нейронов. Это 8,6 х 10 10, что явно меньше нашего числа-ориентира (1,575 x 10 79). Впрочем, утверждение о том, что нейронов в мозге больше чем атомов во Вселенной изначально противоречит самому себе, ведь нейроны тоже состоят из атомов.
Что касается нейронных связей, их, по некоторым данным, в человеческом мозге поддерживается около 100 триллионов или всего 10 14 (публикация в Scientific American), что тоже не дотягивает до числа Эддингтона.
Что касается одной из усложнённых вариаций утверждения, с расчётами оно выглядит так:
Умножим количество нейронов на количество связей и вариантов просчётов вариантов принятия решений одного нейрона. 100 000 000 000 x 10 000 x 15 = 15 000 000 000 000 000… Количество новых вариантов мозга больше, чем количество атомов во Вселенной!
Цитата из публикации vc.ru
Первая проблема этих расчётов заключается в том, что их автор не приводит ссылок на источники данных. Говоря о 100 млрд нейронах, автор опирается на устаревшую оценку, которая, как ни странно, долгое время принималась учёными в отсутствие каких-либо рецензированных работ, подтверждавших эту цифру. Впоследствии были проведены более точные расчёты, которые привели к числу 86 млрд. Но предположим, первое значение близко к достоверному — округлим количество нейронов в мозге до 100 млрд. Второе и третье значение, которые называются «количеством связей» и «вариантами принятия решений одного нейрона», требуют более доскональной проверки. Информацию о количестве связей одного нейрона можно узнать из научной публикации Synaptic functions and their disruption in schizophrenia: From clinical evidence to synaptic optogenetics in an animal model, 2019 год. Там говорится следующее:
Электрические события, называемые «потенциалами действия», заставляют нейрон высвобождать химический нейротрансмиттер в небольшое пространство, называемое синаптической щелью, между ним и соседним (постсинаптическим) нейроном. Высвобожденные нейротрансмиттеры связываются с рецепторами постсинаптического нейрона, что затем способствует генерации потенциала действия в нейроне. Подсчитано, что один нейрон может иметь 1000 — 15 000 синаптических связей, от суммирования входных сигналов которых зависит, будет ли генерироваться потенциал действия или нет. Таким образом, функция нейрона состоит в том, чтобы интегрировать информацию от других нейронов и решать, следует ли передавать обработанную информацию другим нейронам.
Таким образом, приведённый в вычислении показатель (количество связей одного нейрона) условно подтверждается (условно, потому что остаётся без ответа вопрос, почему автор взял цифру 10000, а не 1000 или 15000). Что же касается «15 вариантов принятия решений одного нейрона», в открытом доступе подтверждения этих данных мы не обнаружили. Однако есть вероятность, что цифра 15 может быть связана с некой интерпретацией цифры 15000 из приведённого выше исследования.
Вторая же проблема приведённых расчётов — получившиеся 15 квадриллионов всё равно меньше числа Эддингтона.
Таким образом, в открытых источниках мы не обнаружили доказательств того, что количество нейронов или нейронных связей превышает количество атомов во Вселенной.
