Scale of The Human Brain

the brain has about 1011 neurons and 1.8-3.2 x 101⁴ synapses. Estes provavelmente explicam a maioria do comportamento computacionalmente interessante.

Suporte

Número de neurônios no cérebro

O número de neurônios no cérebro é de cerca de 1011. Por exemplo, Azevado et al contavam-nos fisicamente e encontraram 0.6-1 * 1011. Eric Chudler tem coletado estimativas de uma série de livros, que estimam 1-2 x 101⁰ destes (10% -30%) estão no córtex cerebral.1

número de sinapses no cérebro

o número de sinapses no cérebro é conhecido muito menos precisamente, mas é provavelmente cerca de 101⁴. Por exemplo Human-memory.net reports 101⁴-101 trillion (100 – 1000 trilhões) synapses in the brain, with no citation or explanation. A Wikipédia diz que o cérebro contém 100 bilhões de neurônios, com 7.000 conexões sinápticas cada, para 7 x 101⁴ sinapses no total, mas isso parece possivelmente em erro.2

número de sinapses no neocortex

uma maneira de estimar o número de sinapses no cérebro é extrapolar do número no neocortex. De acordo com estudos estereológicos que ainda não investigamos, existem cerca de 1,4 x 101⁴ sinapses no neocórtex.3 Isto é aproximadamente consistente com o resumo de livros de Eric Chudler, que dá estimativas entre 0,6-2,4 x 101⁴ para o número de sinapses no córtex cerebral.4

não estamos cientes de estimativas convincentes para a densidade sináptica fora do córtex cerebral, e nossa impressão é que estimativas amplamente relatadas de 101⁴ são derivadas da suposição de que o neocórtex contém a maior parte das sinapses no cérebro. Isso parece plausível dado o grande volume do neocórtex, apesar do fato de que ele contém uma minoria dos neurônios do cérebro. Em volume, cerca de 80% do cérebro humano é neocórtex.5 o neocórtex também consome cerca de 44% da energia total do cérebro, o que pode ser outro indicador razoável da fração de sinapses em Contém.6 então nosso palpite é que o número de sinapses em todo o cérebro está em algum lugar entre 1,3 e 2,3 vezes o número no córtex cerebral. A partir de cima, o córtex cerebral contém cerca de 1.4 x 101⁴ sinapses, então isso nos dá 1.8-3.2 x 101⁴ sinapses totais.

Número de sinapses por neurônio

O número de sinapses por neurônio varia consideravelmente. De acordo com a Wikipédia, a maioria dos neurônios são células granulares do cerebelo, que têm apenas um punhado de sinapses, enquanto as estatísticas acima sugerem que o neurônio médio tem cerca de 1.000 sinapses. As células de Purkinje têm até 200.000 sinapses.7

Número de células gliais no cérebro

ver artigo Principal: Gliais sinalização

Azevado et al citada investigação encontra cerca de 1011 células gliais (o mesmo que o número de neurônios).relevância das células que não os neurónios para os cálculos cerebrais: A sinalização Glial

parece que os tempos da dinâmica glial são substancialmente mais longos do que para a dinâmica dos neurônios. Sandberg e Bostrom escrevem:” no entanto, as constantes de tempo para a dinâmica do cálcio glial são geralmente muito mais lentas do que a dinâmica dos potenciais de ação (na ordem de segundos ou mais), sugerindo que a resolução do tempo não teria que ser tão fina ” (p. 36). Isto sugere que o papel computacional das células gliais não é muito grande. As referências a um número muito maior de células gliais parecem ser comuns, mas não fomos capazes de rastrear qualquer pesquisa empírica que suporte essas alegações. Um post informal no blog sugere que uma afirmação comum de que há dez vezes mais células gliais do que neurônios pode ser um mito popular.não estamos cientes de sugestões sérias de que outras células além de neurônios ou glia desempenham um papel computacionalmente significativo no funcionamento do cérebro.

1. número Total de neurônios no córtex cerebral = 10 bilhões (de G. M. Shepherd, a organização sináptica do cérebro, 1998, p. 6). No Entanto, C. Koch lista o número total de neurônios no córtex cerebral em 20 bilhões (Biofísica de computação. Information Processing in Single Neurons, New York: Oxford Univ. Press, 1999, page 87). o cérebro humano tem um grande número de sinapses. Cada um dos 1011 (cem bilhões) neurônios tem em média 7.000 conexões sinápticas com outros neurônios. Estima-se que o cérebro de uma criança de três anos tem cerca de 101 Syn sinapses (1 quadrilião). Este número diminui com a idade, estabilizando pela idade adulta. As estimativas variam para um adulto, variando de 101⁴ a 5 x 101⁴ sinapses (100 a 500 trilhões).”Wikipedia accessed April 13′ 15, citing ” Do we have brain to spare?”. Neurology 64 (12): 2004-5. Não temos mais acessados do Drachman papel, mas pelo menos dizer “Dentro de um litro e meio de cérebro humano, stereologic estudos estimam que há cerca de 20 bilhões de neurônios neocorticais, com uma média de 7.000 conexões sinápticas cada um”. Isto sugere que a página da Wikipédia erra ao atribuir as 7.000 conexões sinápticas por neurônio ao cérebro em geral ao invés do neocórtex.
2. “dentro do litro e metade do cérebro humano, estudos estereológicos estimam que existem aproximadamente 20 bilhões de neurônios neocorticais, com uma média de 7.000 conexões sinápticas cada”.”Temos cérebro a mais?”. Neurology 64 (12): 2004-5.
3. “Number of synapses in cortex = 0.15 quadrillion (Pakkenberg et al., 1997; 2003)…

   … número Total de sinapses no córtex cerebral = 60 trilhões ( sim, trilhões) (de G. M. Shepherd,The Synaptic Organization of the Brain, 1998, p. 6). No entanto, C. Koch lista as sinapses totais no córtex cerebral em 240 trilhões (Biofísica de computação. Information Processing in Single Neurons, New York: Oxford Univ. Press, 1999, page 87).”- Chudler, Brain facts and figures

4. Dunbar references anatomical measurements from 1981 and writes ” With a neocortical volume of 1006.5 cc and a total brain volume of 1251.8 cc (Stephan et al. 1981), a razão neocortex para os seres humanos é CR = 4, 1.”(P. 682). assim, o neocortex representa 44% do consumo total do cérebro.”Lennie, 2003 (p. 495)
5. “Number of synapses made on a Purkinje cell = up to 200,000” – Chudler, Brain facts and figures