Aivot tallentavat muistojamme aivoihin siten, että sähköiset impulssit kulkevat hermosolujen, eli neuronien läpi, ja kun  samanlaiset impulssit kulkevat toistuvasti tiettyjä hermoratoja pitkin, saavat ne aikaan sellaisia muutoksia aivoaineessa, että muisto jää talteen.

Yleistäen kyse on siitä, että aivoihin syntyy uusia muistiratoja; lapsilla niitä syntyy helposti, vanhemmilla vaikeammin, ja kaikilla olennaista on se, että muistirataa pitää harjoittaa.

Aivotutkijoiden mukaan aivoissamme on muistia “riittävästi”, ja tietokoneista tuttua muistikapasiteettia tivanneille ei ole ollut antaa tarkkaa vastausta.

Toissa vuonna eLifessä julkaistun artikkelin mukaan luku voisi petatavuluokassa, enemmän kuin 10¹⁵ tavua.

Kaliforniassa sijaitsevan, aivotutkimukseen erikoistuneen Salk-instituutin tutkijat ovat lähestyneet ongelmaa kartoittamalla tarkasti rotan aivot.

Instituutin tuoreen tiedotteen mukaan he huomasivat, että 10 prosentilla neuroneista oli kaksi synapsia, hermosolun toiseen hermosoluun liittävää kohtaa. 90 prosentilla neuroneista oli vain yksi synapsi.

Aiemmin olelettiin, että suurin osa synapseista oli pieniä, mutta niiden koko vaihtelisi hyvin paljon. 3D-kartoituksen mukaan kokovaihtelu oli paljon pienempää, vain 8 %, mutta synapseja oli kaikkiaan 26 eri tyylistä. Ne vaihtavat myös kokoaan tilanteen mukaan; oheinen video näyttää, miten tutkijoiden mukaan nämä neuronit ja synapsit toimivat.

Nähtävästi hermosolut toimivat yllättäen varsin epäluolettavasti: yhden solun läpi kulkeva signaali jatkaa toisessa eteenpäin vain 10-20 prosentissa tapauksista. Tutkijat ihmettelevätkin miten aivot voivat toimia niin tehokkaasti ja luotettavasti, vaikka sen hermosolut eivät ole lainkaan niin toimintavarmoja.

Salaisuus voi olla siinä, että synapsit mukautuvat koko ajan riippuen siitä, millaisia signaaleita ne saavat. Muutokset tapahtuvat pienissä synapseissa noin 20 minuutin välein ja suuremmissa parin minuutin välein.

Karkeasti arvioiden yksi synapsi vastaa noin 4,7 bitin muistikapasiteettia, joten jos saatua tulosta yleistetään ihmisen aivoihin, tarkoittaisi se sitä, että pääkoppamme sisällä voisi olla tuo yksi petatavullinen muistikapasiteettia. Tutkijat heittävät esiin myös toisen anaologian tietokoneisiin: aivot ovat erittäin tehokkaat, sillä niiden keskimääräinen teho on vain 20 W.

Ihmisen ja rotan aivot eivät ole luonnollisestikaan samanlaisia, vaikka niillä on paljon rakenteellisia yhtäläisyyksiä. Ihminen saa lisäetua siitä, että pystymme järjestelemään ja hankkimaan tietoa tietoisesti.

Tarkkaa lukuarvoa aivojen muistikapasiteetille on kuitenkin vaikea antaa, koska kyse on muistikapasiteetin mittaamistavasta ja aivoissa on eroja. Yleensä esitetty luku on 2,5 petatavua, mikä on linjassa tämän tutkimuksen kanssa, joskin luku voi olla suurempikin. Joka tapauksessa yksilöiden ihmisyksilöiden välillä on suria eroja, sillä aivojaan aktiivisesti käyttävien ja muistitekniikoita harjoittavien ihmisen muistikapasiteetti saattaa olla jopa viisinkertainen keskiarvoon verrattuna.

Aivothan ovat kuin lihas: niitä voi parantaa ja kehittää käyttämällä.