Nas suas últimas provocações dirigidas à Coreia do Sul, os meios de comunicação estatais da Coreia do Norte chamaram ao Presidente sul-coreano Lee Myung-bak “escória humana” e um “submisso com 2 MB de conhecimento”. Quantos megabytes deve um cérebro humano ser capaz de armazenar?
Muito mais do que dois. A maioria dos neurocientistas computacionais tende a estimar a capacidade de armazenamento humano entre 10 terabytes e 100 terabytes, embora o espectro completo de suposições varie de 1 terabyte a 2,5 petabytes. (Um terabyte é igual a cerca de 1.000 gigabytes ou cerca de 1 milhão de megabytes; um petabyte é cerca de 1.000 terabytes).
A matemática por detrás destas estimativas é bastante simples. O cérebro humano contém cerca de 100 biliões de neurónios. Cada um destes neurónios parece capaz de fazer cerca de 1.000 ligações, representando cerca de 1.000 sinapses potenciais, que em grande parte fazem o trabalho de armazenamento de dados. Multiplique cada um destes 100 biliões de neurónios pelas cerca de 1.000 ligações que pode fazer, e obtém 100 triliões de pontos de dados, ou cerca de 100 terabytes de informação.
Os neurocientistas são rápidos a admitir que estes cálculos são muito simplistas. Primeiro, esta matemática pressupõe que cada sinapse armazena cerca de 1 byte de informação, mas esta estimativa pode ser demasiado alta ou demasiado baixa. Os neurocientistas não têm a certeza de quantas sinapses transmitem com apenas uma força versus com muitas forças diferentes. Uma sinapse que transmite com apenas uma força pode transmitir apenas um bit de informação – “ligado” ou “desligado”, 1 ou 0. Por outro lado, uma sinapse que pode transmitir com muitas forças diferentes pode armazenar vários bits. Em segundo lugar, as sinapses individuais não são completamente independentes. Por vezes, podem ser necessárias várias sinapses para transmitir apenas um pedaço de informação. Dependendo da frequência com que isso acontece, a estimativa de 10 a 100 terabytes pode ser demasiado grande. Outros problemas incluem o facto de algumas sinapses parecerem ser utilizadas para processamento, não para armazenamento (sugerindo que a estimativa pode ser demasiado alta), e o facto de existirem células de suporte que também podem armazenar informação (sugerindo que a estimativa pode ser demasiado baixa).
Mesmo se aceitarmos que a capacidade de armazenamento do cérebro se situa entre 10 e 100 terabytes, estimar quanto desse espaço é “espaço usado” versus “espaço livre” é muito difícil – o cérebro é simplesmente muito mais complexo do que um disco rígido externo. Não só algumas partes parecem estar envolvidas em muitas memórias diferentes ao mesmo tempo, como estes dados armazenados estão frequentemente a ser corrompidos e mesmo perdidos. Uma coisa é certa: A noção de que os humanos usam apenas 10% do seu cérebro é uma informação mito – a informação pode ser armazenada em todas as partes do cérebro.
Então a quantos megahertz o cérebro funciona? Talvez seja melhor dizer que o cérebro é uma máquina muito mais poderosa, composta por processadores muito mais lentos. Cada neurónio parece ter uma “velocidade de relógio” da ordem dos kilohertz, que são um milhão de vezes mais lentos do que os gigahertz. (A velocidade do processador de um smartphone é de cerca de 1 gigahertz.) Por esta razão, os computadores são muitas vezes muito mais rápidos a completar tarefas especializadas, embora não consigam replicar todas as funções variadas do cérebro humano.
Enquanto futuristas como Ray Kurzweil citam a lei de Moore – a tendência dos computadores para se tornarem duas vezes mais poderosos a cada dois anos – para prever que seremos capazes de construir computadores mais poderosos do que o cérebro humano dentro das próximas duas décadas, não é claro que tal computador possa ser comercializável. O cérebro é notavelmente eficiente em termos energéticos, funcionando com cerca de 12 watts – a electricidade que é necessária para acender algumas lâmpadas de alta eficiência. Seria necessária tanta energia para fazer funcionar um computador tão potente como o cérebro humano – talvez tanto como “um gigawatt de potência, a quantidade actualmente consumida por toda Washington, D.C.”. – que pode ser impraticável.
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O Explicador agradece David Touretzky da Universidade Carnegie Mellon, Nathan Urban da Universidade Carnegie Mellon, e Samuel Wang da Universidade de Princeton.