下次你忘記約會、放錯鑰匙或是記不起來某個人的名字，就不能再胡亂編個理由了：一項新的研究指出人腦的記憶容量達到 petabyte 等級，比起過去研究人員認為的數字高出十倍以上。
「petabyte」等級的容量可容納兩倍以上 13 年份的 HDTV 錄影內容，或是美國人口的 DNA 數量。
這項由索爾克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）與協力單位共同進行的研究，也揭櫫人腦為何如此有效使用能源，或許能藉此打造出兼具超級處理能力和低耗電量的電腦產品。
索爾克生物研究所教授，同時也是這項在《eLife》期刊上發表之研究報告共同資深作者的 Terry Sejnowski 表示：「這是一項令人震驚的訊息，不只對神經科學界，對於電腦科學界來說也具有重大意義，讓我們對於人腦運作方式有了新的瞭解。」
突觸的尺寸至關重要
研究人員研究腦細胞或神經元間傳遞訊號的突觸來判斷大腦記憶容量，突觸的尺寸愈大愈佳：突觸的尺寸決定了神經元的記憶容量，而尺寸較大的突觸還有其它優點，像是更為強韌、能更穩定傳遞訊號。
研究團隊使用老鼠腦部記憶中心的海馬體來重建極為精細的 3D 立體數位圖像，而身為計算神經科學界先驅者的 Sejnowski 稱這個使用 GeForce GTX TITAN GPUs 建立的 3D 圖像達到「史上最精密」的程度。
研究團隊經由這具模型和電子顯微鏡，測量特定突觸在尺寸上的差異性，進而確認出約26種突觸尺寸類別，各突觸類別的尺寸差距約 8%。
以電腦術語來說，約莫是各突觸約 4.7 位元量的資訊。過去神經科學家認為海馬體各突觸上的資訊量只有 1 或 2 位元而已。
或許能打造出更強大、更省電的電腦
不過知道大腦具備龐大的儲存同量，又產生出一個令人頭痛的問題。突觸在神經元間只傳遞了 10-20% 的訊息，而大腦還得有效運作。
「我們一直有個疑問，要是突觸這麼不可靠，大腦又是如何完成運算的?」索爾克生物研究所科學家，也是研究報告作者的 Tom Bartol 提出這個問題。
或許這個答案能解開此疑問：突觸不斷調整自己的尺寸，以回應收到的訊息，長期下來平均成功和失敗的比例。
大腦使用的電量，跟一顆小燈泡差不多
Sejnowski 所謂的大腦「概率」策略或許能說明它令人訝異的能源使用效率，突觸只有 10-20% 的時間在活動，大腦在其它時間就能儲備能量，一名醒著的成人大腦消耗約20瓦的電力，相當於一個昏暗的小燈泡。
這些研究發現或許能發展出利用大腦缺點，卻成功省電的電腦系統，「成為精準運算又省電的電腦跟大腦」Sejnowski 如是說。
這些電腦適用於需要龐大高效率處理能力，來進行影像分析或語音辨識的深度學習與人工神經網路。