O cérebro humano realiza trilhões de cálculos diariamente, consumindo apenas cerca de 20 watts de energia, valor semelhante ao gasto de uma lâmpada comum. Mesmo após décadas de pesquisas, cientistas ainda não compreendem completamente como ele consegue armazenar tanta informação e processá-la com tamanha eficiência. Um novo estudo propõe uma explicação que pode mudar essa visão.
Os pesquisadores sugerem que o cérebro não depende apenas da atividade de neurônios individuais. Segundo o modelo, grupos de neurônios trabalham de forma coletiva, formando sistemas capazes de armazenar e processar informações de maneira mais eficiente. Em vez de analisar cada célula separadamente, a equipe tratou esses agrupamentos como uma única unidade funcional para entender seu comportamento, segundo informações do portal Earth.com.
Para quem tem pressa:
- Estudo aponta capacidade de memória mil vezes maior;
- Memórias seriam armazenadas em padrões coletivos de neurônios;
- O cérebro consome apenas cerca de 20 watts;
- Eficiência energética se aproxima do limite físico teórico;
- Descoberta pode inspirar chips de IA mais eficientes.
Como o cérebro armazena informações
Para testar essa hipótese, os cientistas criaram um modelo computacional que simulou conjuntos de neurônios reunidos em uma estrutura chamada de esfera neural. Eles variaram a quantidade de neurônios, a forma como estavam conectados e as condições iniciais do sistema. Em diferentes cenários, os agrupamentos produziram ritmos elétricos estáveis e repetitivos, em vez de sinais aleatórios ou silenciosos.
Nesse modelo, as memórias não ficam armazenadas em um único neurônio ou sinapse. Elas surgem dos padrões coletivos criados pelos grupos de neurônios após receberem um estímulo. Cada informação faz o conjunto assumir um ritmo específico, responsável tanto pelo armazenamento quanto pelo processamento do conteúdo.
Capacidade de memória pode ser muito maior
Com essa abordagem, os pesquisadores estimam que o cérebro humano possa armazenar cerca de 7,5 bilhões de gigabytes, aproximadamente mil vezes mais do que indicavam os cálculos baseados apenas nas sinapses. O estudo também aponta que o cérebro possui capacidade de processamento comparável à de cerca de 78 mil placas de vídeo de alto desempenho, mantendo um consumo de apenas 20 watts.
A eficiência energética também chamou atenção dos pesquisadores. O modelo indica que o cérebro opera a aproximadamente 79% do limite de Landauer, conceito da física que define a energia mínima necessária para apagar um bit de informação. Segundo os autores, os chips de inteligência artificial atuais ainda consomem cerca de um bilhão de vezes mais energia do que esse limite para mover e apagar informações.
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Além de ampliar as estimativas sobre memória e processamento, o estudo apresenta uma nova forma de interpretar o funcionamento cerebral. Em vez de concentrar o armazenamento em células isoladas, o modelo descreve a informação como um padrão coletivo gerado pela interação entre diversos neurônios.
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