Đau đầu đi tìm câu trả lời cho thắc mắc "Não chúng ta nặng bao nhiêu GB"

Những dòng phân tích, nhận định trái chiều dưới đây sẽ cung cấp thêm nhiều góc nhìn thú vị hơn xoáy sâu vào trong cốt lõi của vấn đề này.

Khó mà có thể so sánh, đối chiếu bộ não của chúng ta với một hệ thống máy tính, vì đơn giản chúng không có nhiều điểm chung trong cùng phạm trù và lĩnh vực như nhau. Tuy nhiên, vẫn có những mối liên hệ thú vị xoay quanh hai khái niệm riêng biệt trên, chẳng hạn như câu hỏi: "Liệu bộ não của chúng ta có thể lưu trữ lượng dữ liệu là bao nhiêu?"...

Lời giải đáp cho nghi vấn đầu tiên - khoảng trống bộ nhớ trung bình bên trong bộ não của một cá nhân - sẽ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố liên quan đến bản thân họ. Thông thường, một cá nhân được nhận định là "còn dư" 1 TB bộ nhớ, tương đương khoảng 1.000 GB. Ngày nay, việc sở hữu trong tay một ổ cứng lưu trữ ngoài với dung lượng bộ nhớ gấp đôi như vậy chỉ tốn số tiền chưa đầy 100 USD.

Não bộ được cấu tạo bởi xấp xỉ 100 tỉ neuron dẫn truyền thần kinh.

Thế nhưng, có nhiều ý kiến trái chiều lại ủng hộ quan điểm rằng con số gắn liền với khả năng ghi nhớ của não bộ có thể lên đến 100 TB. Giải thích cho điều này, Forrest Wickman đến từ Slate cho biết:

"Trung bình não bộ được cấu tạo bởi xấp xỉ 100 tỉ neuron dẫn truyền thần kinh [Chú thích: thật ra là 86 tỉ, nhưng cứ coi như đó là một phép nói quá]. Mỗi neuron có khả năng tạo lập 1.000 liên kết xung quanh nó, đại diện cho 1.000 khớp thần kinh, làm nhiệm vụ chủ yếu là xử lý và lưu trữ dữ liệu. Thử cấp số nhân lượng dữ liệu đó lên 100 tỉ lần, kết quả sẽ là 1 trăm nghìn tỉ byte tiếp nhận thông tin, tương đương 100 TB".

Tất nhiên, vẫn có vài điểm không hợp lý đằng sau lập luận trên của Wickman. Theo nhận định của ông, mỗi khớp thần kinh có thể chứa đựng 1 byte dữ liệu. Nhưng trong thực tế, lượng thông tin có thể được dẫn truyền không hoàn toàn cố định theo tính chất đầy lý thuyết như vậy. Đơn giản là do hệ thống thần kinh không chỉ tồn tại ở hai hình thức bật/tắt như máy tính, mà còn rất nhiều trạng thái phức tạp khác. Cũng như khái niệm đã được đề cập đến trước đó:

"Khớp thần kinh là một sợi dây kết nối giữa hai neuron: một phần ở phía trước, và phần còn lại ở sau khớp nối. Neuron phía trước phát ra chất dẫn truyền thần kinh, tiếp nhận bởi cơ quan thụ giác tại neuron phía sau để rồi kích hoạt kênh thẩm thấu ion bên trong màng tế bào.

Cụ thể, kênh ion cũng giống như một màng bảo vệ cho neuron: chúng cho phép những nguyên tử điện phân như muối, kali và canxi hấp thụ vào bên trong tế bào, đóng một vai trò thiết yếu trong quy trình kiểm soát và hồi phục tính linh hoạt của khớp.

Tựu chung lại, tất cả những ý kiến trên đều bổ sung cho kết luận rằng khi các neuron kết nối và "giao tiếp" với nhau, đó là cả một quá trình tinh vi, phức tạp chứ không hề đơn giản như một công tắc đơn thuần trên máy tính".

Hệ thống thần kinh không chỉ tồn tại ở hai hình thức bật/tắt như máy tính, mà còn rất nhiều trạng thái phức tạp khác.

Hầu hết những bộ vi xử lý máy tính được so sánh và mô phỏng lại hoạt động của não bộ dưới hình thức nhị phân - thế nhưng nhận định đó lại không có chiều ngược lại.

Để làm rõ hơn cho điều này, các khớp thần kinh vận hành theo cơ chế tương tác và phụ thuộc lẫn nhau để có thể đạt được hiệu quả dẫn truyền tốt nhất. Theo như nhiều quan điểm trước đó, mạng lưới thần kinh vĩ đại của con người vốn sẽ ngày càng phát triển và cải thiện tốc độ xử lý theo thời gian, thế nhưng điều đó cũng có thể đồng nghĩa với việc khả năng lưu trữ cũng dần giảm xuống. Tuy nhiên, chuyên gia tâm lý học Paul Reber đến từ Đại học Northwestern đã ủng hộ quan điểm hoàn toàn ngược lại, với lý thuyết chứng minh vô cùng bất ngờ và sửng sốt:

"Các neuron liên kết với nhau để hỗ trợ xử lý, phân tích được nhiều ký ức và dữ liệu cùng một lúc, đồng thời góp phần mở rộng và củng cố đáng kể khả năng lưu trữ của não bộ lên đến con số tương đương 2,5 PB (1 PB xấp xỉ 1000 TB). Minh họa cho điều này, giả sử bộ não có chức năng tương tự một đoạn băng video kỹ thuật số, thì 2,5 PB sẽ có thể bao gồm 3 tỉ giờ xem truyền hình liên tục. Chiếc TV "đáng thương" của bạn sẽ phải bật liên tục trong vòng hơn 300 năm để tận dụng hết thời gian đó".

Vậy cuối cùng thì đâu mới là con số chính xác nhất cho câu hỏi nêu ra trước đó? 1 TB? 100 TB? Hay 2.500 TB? Hoặc có lẽ nào toàn bộ ý thức của một người có thể được nhồi nhét vào vỏn vẹn 300 MB - dung lượng chỉ bằng 60 bài hát thông thường - như giả thuyết được đưa ra trong bộ tiền truyện Caprica?

Khả năng lưu trữ của bộ não vốn được cho là có giới hạn nhất định.

Có lẽ trên đây chỉ là những thắc mắc chẳng liên quan chút nào đến vấn đề thực sự đang diễn ra. Chúng ta đã khẳng định rằng não bộ không hề hoạt động theo cơ chế giống như đầu đĩa ghi hình hay hầu hết hệ thống máy tính, để rồi lại quay cuồng đi tìm lời giải đáp cho câu hỏi: Một ký ức thường chiếm hữu bao nhiêu phần bộ nhớ của não?

Những ký ức chân thật và chi tiết hơn có "nặng" và nhiều dung lượng hơn hay không? Những kỷ niệm lãng quên thực ra đã bị xóa hay chỉ ẩn giấu bên dưới những thư mục nhỏ trong một ngóc ngách, xó xỉnh nào đó bên trong đầu bạn? Và thêm một câu hỏi nữa trong hằng hà sa số những ví dụ khác: Định dạng file GIF sẽ tương ứng là gì đối với hệ thần kinh?

Có lẽ tốt hơn cả là chúng ta tập trung tìm hiểu về một phạm trù chuyên sâu mà thôi, đặc biệt là khả năng lưu trữ của bộ não vốn được cho là có giới hạn nhất định, do đó chắc chắn sẽ xuất hiện phương pháp nào đó đủ hiệu quả để đo được con số trên.

Đó vẫn đã, đang và sẽ là cả một chặng đường dài, một nhiệm vụ quan trọng gắn liền với nhiều lĩnh vực phong phú và đa dạng như sinh học thần kinh, robot học và khoa học máy tính - đặc biệt là ở những phạm vi giao thoa giữa cả ba ngành nghiên cứu trên.