人間の脳のスケール
脳は約1011のニューロンと1.8-3.2×101ºシナプスを持っています。 これらはおそらく、計算上興味深い動作の大部分を占めています。
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脳内のニューロンの数
脳内のニューロンの数は約1011です。 例えば、Azevadoらはそれらを物理的に数えて、次のことを発見しました。0.6-1 * 1011….. Eric Chudlerは、これらのうち1-2×101μ（10％-30％）が大脳皮質にあると推定する一連の教科書から推定値を収集しました。1
脳内のシナプスの数
脳内のシナプスの数ははるかに少ない正確に知られていますが、おそらく約101μです。 例えばHuman-memory.net 脳内の101μ-101μ（100–1000兆）のシナプスを報告し、引用や説明はありません。 ウィキペディアは、脳は合計で7×101ºシナプスのために、それぞれ7,000シナプス接続で、100億ニューロンが含まれていると言いますが、これはエラーでお2
新皮質のシナプスの数
脳内のシナプスの数を推定する一つの方法は、新皮質の数から外挿することです。 私たちが調査していない立体的研究によると、新皮質には約1.4×101πシナプスがあります。3これは、大脳皮質のシナプスの数について0.6-2.4×101μの間の推定値を与えるEric Chudlerの教科書の要約とほぼ一致しています。4
私たちは、大脳皮質の外のシナプス密度の説得力のある推定値を認識していない、と私たちの印象は、広く報告されている101σの推定値は、新皮質が脳内のシナプスの大部分を含んでいるという仮定から派生しているということです。 これは、脳のニューロンの少数が含まれているという事実にもかかわらず、大脳新皮質の大容量を考えるともっともらしいようです。 体積では、人間の脳の約80％が新皮質です。5新皮質はまた、脳の総エネルギーの約44％を消費し、これは含まれているシナプスの割合の別の合理的な指標である可能性があります。6だから私たちの推測では、脳全体のシナプスの数は、大脳皮質の数の1.3倍から2.3倍の間のどこかにあるということです。 上から、大脳皮質には約1.4×101πシナプスが含まれているので、これは私たちに1.8-3.2×101π総シナプスを与えます。
ニューロンあたりのシナプスの数
ニューロンあたりのシナプスの数はかなり異なります。 ウィキペディアによると、ニューロンの大部分はシナプスのほんの一握りを持っている小脳顆粒細胞であり、上記の統計は平均ニューロンが約1,000シナプスを持っていることを示唆している。 プルキンエ細胞には最大200,000個のシナプスがある。7
脳内のグリア細胞の数
主な記事：グリアシグナル
Azevadoら前述の調査では、約1011のグリア細胞（ニューロンの数と同じ）が見つかりました。
神経細胞以外の細胞と脳の計算との関連性
主な記事: グリアシグナル
グリアダイナミクスのタイムスケールは、ニューロンダイナミクスよりも実質的に長いようです。 サンドバーグとボストロムは、”しかし、グリアカルシウムダイナミクスの時定数は、一般的に（秒以上のオーダーで）活動電位のダイナミクスよりもはるかに遅く、時間分解能がそれほど細かい必要はないことを示唆している”（p.36）と書いている。 これは、グリア細胞の計算上の役割があまり大きくないことを示唆している。 グリア細胞のはるかに大きな数への言及は一般的であるように見えるが、我々はこれらの主張を支持する実証的研究を追跡することができなかった。 非公式のブログ投稿は、ニューロンの10倍のグリア細胞があるという一般的な主張が一般的な神話かもしれないことを示唆しています。私たちは、ニューロンやグリア以外の細胞が脳の機能において計算上重要な役割を果たすという深刻な提案を認識していません。
- 大脳皮質におけるニューロンの総数=10億（G.M.Shepherd、The Synaptic Organization of The Brain、1998、p.6から）。 しかし、C. コッホは、大脳皮質のニューロンの総数を20億としている（Biophysics of Computation. 単一ニューロンにおける情報処理,ニューヨーク:Oxford Univ. プレス、1999、87ページ）。
- “人間の脳には膨大な数のシナプスがあります。 1011（千億）のニューロンのそれぞれは、他のニューロンへの平均7,000のシナプス接続を持っています。 三歳の子供の脳は約101½シナプス（1兆）を持っていると推定されています。 この数は年齢とともに減少し、成人期までに安定する。 成人の推定値は101～5×101～（100～500兆）の範囲である。”ウィキペディアはApril13’15にアクセスし、”私たちは余裕のある脳を持っていますか？”. 神経学64(12):2004年5月 私たちはDrachmanの論文のほとんどにアクセスしていませんが、少なくとも”人間の脳のリットルと半分の範囲内で、立体研究は約20億の新皮質ニューロンがあり、それぞれ平均7,000のシナプス接続があると推定しています”と言っています。 これは、Wikipediaのページが、新皮質の代わりに大脳にニューロンあたり7,000のシナプス接続を帰属させることに誤りがあることを示唆している。
- “人間の脳のリットルと半分の中で、立体研究は約20億の新皮質ニューロンがあり、それぞれ平均7,000のシナプス接続があると推定している”。”私たちは余裕がある脳を持っていますか？”. 神経学64(12):2004年5月
- “皮質におけるシナプスの数=0.15兆(Pakkenberg et al. 大脳皮質におけるシナプスの総数=60兆（はい、兆）（G.M.から） Shepherd,The Synaptic Organization of The Brain,1998,p.6)。 しかし、C.Kochは、大脳皮質の総シナプスを240兆としている（Biophysics of Computation. 単一ニューロンにおける情報処理,ニューヨーク:Oxford Univ. プレス、1999、87ページ）。”-Chudler,Brain facts and figures
- Dunbarは1981年の解剖学的測定値を参照し、”1006.5ccの新皮質容積と1251.8ccの総脳容積を有する（Stephan et al. 1981年）では、ヒトの新皮質比はCR=4.1である。”（p.682）。
- “したがって、新皮質は脳全体の消費量の44％を占めています。”Lennie,2003(p.495)
- “プルキンエ細胞で作られたシナプスの数=最大200,000″–Chudler,Brain facts and figures