記憶について

質問

例えば、機械、パソコンなんかだとハードウェアの細かな無数の端子の2通りのパターンの組み合わせで記憶（記録）をしていますよね。
人の脳はどうなのでしょうか
パソコンが二通りのパターンで記録をしているのは、互換性や端子の大きさなどを考えて効率的だからだと思いますし、そもそもその2通りのパターンの組み合わせを命令として読み取る側がないとダメだと思うのですが、人の脳みそも同じ考えでそのようにできているのでしょうか

ちなみに、この質問のジャンルは医学が相応しいのでしょうか
ジャンル内になかったので生物学を選択しましたが

回答No.2

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。
「二通りのパターン」といいますのは「０，１信号」のことで宜しいでようか。でしたら、それは脳でもコンピューターと全く同じ原理です。

脳では神経細胞がコンピューター素子に当たります。この神経細胞は入力のある無しによって安静か興奮かのどちらかの状態になり、次の細胞に対して「安静０」「興奮１」の信号を伝えます。このように、神経細胞に発生する興奮を「神経インパルス」といい、これが「＋出力」となります。
コンピューターと異なります点は、
脳ではひとつの細胞が複数の入力の足し算を行うことと、
ここでは「－１」という入力があるということです。
複数の足し算といいますのは、ひとつの神経細胞にいくつもの入力があるということです。例えば、この入力が「１＋１＋１－１＝２」でしたら出力結果はゼロを超えて「興奮１」ということになります。ですが、「－１－１－１＋１＝－２」の場合は興奮状態にはならず「安静０」です。
以前コンピューターのカテに質問を入れましたら、「－１」の入力はやってできないことではないが、実際のコンピューターではほとんど使っていないということでした。ですが、出力の結果は飽くまで「０，１」のどちらかですから、この情報伝達機構はコンピューターと全く同じです。
因みに、脳内で細胞同士の信号連絡に使われているのは電気ではなく化学物質です。「－信号」が発生するというのは、これは興奮状態になった細胞が相手細胞に対して「抑制性の伝達物質」を放出するということです。

これを用いるならば、
「０＝×」
「１＝○」
といった結果を出すことができます。
ですが、これだけでは何の情報なのか判定することはできません。このため、記憶情報といいますのはコンピューターでもほとんどがみな「並列信号の組み合わせに」よって作られています。
「００００１１１１」という並列信号が入力されますと、このパターンがそっくりメモリーに保持されます。
では、これが学習されたあとに以下のような入力がありますならば、
「００００１１１１＝○」
「１１１１００００＝×」
という判定を下すことができます。
これでしたら、「８の８乗個の情報（でいいのかな？）」が識別できるわけですよね。
このように、我々の脳内でも「０，１」の信号が使われます以上、学習記憶といえどもそれはコンピューターと同じ並列信号として扱われています。そして、脳内で行われるこのような同時入力による並列信号の判別を「記憶回路の選択的反応特性」といいます。
ですから、例えば目から入力された視覚情報が脳内に学習されている「００００１１１１」の記憶情報と一致するならば、
「前に見たものと同じ」と判定されますが、
それ以外のパターンでしたら、
「前に見たものと違う」
あるいは、
「今までに見たことがない」
ということになります。
また、脳の場合は少々違ったパターンでも「何となく似ている」といった判定を下すことができます。融通が利くのはそれなりに結構なのですが、言うまでもなく、基本的には我々の脳はコンピューターのように正確な答えを出すことができません。

このように、記憶といいますのは我々の脳内でも「０，１」によって作られる並列パターンとして扱われており、そして、この「記憶情報の役割」といいますのは、果たして「環境から獲得された情報に対して判定を下す」ということです。
但し、脳内の記憶といいますのはコンピューターのように８桁、１６桁に区切られているというわけではないです。また、大脳皮質内にはこのような０，１をやり取りする接続が全部で１４０兆ほどありますので、記憶容量としましては現時点でも一貫してコンピューターを凌駕しています。
回答は以上です。

追記。
＃１さんが仰っているのは恐らく「作業記憶の保持限界」のことであり、それは記憶情報の構成パターンとは何の関係もないと思います。

＞もし今言ったようにパターンの組み合わせで記憶していたとしてもそうでないとしても、何か物質的な変化はあるんでしょうか？

これは私でも説明できますので序にお答えしますと、学習記憶の形成には「細胞内たんぱく質」と「神経細胞同士の接続強化」という物理的な変化が伴います。
複数の神経細胞に並列信号が繰り返し入力されますと、同時に興奮状態になった細胞同士の横の接続が強化され、これがひと塊の記憶回路となります。これを「シナプス接合の過疎的変化」といいます。
これに伴い、細胞内では「機能たんぱく質」が働き、「記憶済み細胞」としての性質を発生させます。短期記憶の場合これに使われるのは「既存のたんぱく質」ですが、長期記憶では「専用のたんぱく質」が新たに合成され、記憶回路は物理的に固定されます。

お礼

詳しい解説ありがとうございました。
完全には理解できませんが、記憶に使う部品は違っても、理論はパソコンと同じということですね
人の記憶や感情も1,0の組み合わせというのはなんというか不思議というか不気味というか、おもしろいですね

「８の８乗個の情報（でいいのかな？）」
は、２の８乗だと思います

回答No.1

DELLDREAM

人間が一度に記憶できるのは一般人で6セクター位だそうです。6パターンというべきでしょうか？もっとたくさんのことを記憶しているイメージがありますが、実際は５～６セクター(パターン)だそうです。回答になりますか？

お礼

回答ありがとうございます
６パターンですか・・・基本的に人間も機械のように数パターンの組み合わせから記憶を残しているんですかねー

一つ大切なことを忘れていました
もし今言ったようにパターンの組み合わせで記憶していたとしてもそうでないとしても、何か物質的な変化はあるんでしょうか？
常識的に考えればあるんでしょうけど、とても想像のできない世界の話なので
また、専門家の方で人の脳がどのように記憶を残しているかなんてきいたことがないというかたがいらっしゃれば、それも参考になるので書いていただきたいです。