mens

Hoeveel ruimte heb je minimaal nodig om informatie op te slaan?  Zou je de menselijke geest in een eindige hoeveelheid materie op kunnen sluiten? Om hoeveel materie gaat het dan ongeveer?

Hoeveel kan je in een atoom kwijt?
In principe kan je per atoom 1,3 bit informatie opslaan. Rekenen is dus makkelijk. Laten we uitgaan van doorsnee koolstofatomen, C-12 dus. Een terabyte (de informatieinhoud van een gemiddelde harde schijf) is tien picogram, ongeveer een bacterie. Alle, ja alle, ooit in druk verschenen of op websites gepubliceerde tekst in de menselijke geschiedenis, van de eerste papyrus tot de twaalfde kladversie van je rapport, dat je baas in zijn bureaulade laat verstoffen is samen iets meer: 200 petabytes;vijfentwintig microgram, een stofje. Alle digitale informatie die er in 2009 in de wereld bestond,  een halve zettabyte, is een tiende gram, ongeveer een erwt. Aldus vrij naar Wikipedia’s overzicht van de ordes van grootte van hoeveelheden data.

Door met soorten atomen te variëren zou je in theorie nog wat extra informatie op kunnen slaan, misschien een factor tien of meer. Kortom: sla je dingen op atoomniveau op, dan kan je heel veel informatie kwijt in heel weinig materie.

De menselijke geest
We weten nog lang niet alles van hoe de menselijke geest informatie opslaat of überhaupt functioneert.

Gelovige mensen geloven dat een deel van onze geest, de ziel, ook na de dood voort blijft bestaan. De meeste wetenschappers denken dat onze geest voortkomt uit alleen onze hersenen en ophoudt te bestaan na de dood – al zijn er de raadselachtige bijna-dood ervaringen, waarbij de meetbare hersenactiviteit stopt maar de geest helderder is dan ooit en zich los lijkt te maken van het lichaam.
We weten hoe neuronen, zenuwcellen, signalen aan elkaar doorgeven en door welke biochemische veranderingen, neuronen veelgebruikte verbindingen opslaan. We weten ook dat dendrieten – de vertakte kabels waarmee neuronen communiceren – in staat zijn tot patroonherkenning en dus een stuk slimmer zijn dan tot nu toe werd aangenomen. Een ontdekking kort geleden bewees dat onze hersenen ook gevoelig zijn voor elektrische velden die in groepen werkende neuronen opwekken.

Een redelijke schatting?
Onze hersenen werken niet met bits en bytes, maar met frequenties en trillingen. Fundamenteel anders dan een computer dus. We kunnen niet naïef onze opslagcapaciteit in bits en bytes vertalen. Herinneringen kunnen vaag of scherp zijn. Een bit is altijd een één of een nul. Schattingen uit het verre verleden, die elke hersencel gelijkstelden aan één bit en de totale informatieinhoud van onze menselijke geest als het aantal neuronen – elf miljard of honderd miljard, als je alle zenuwcellen in ons lichaam meetelt, zaten er dus stevig naast. Ook modernere schattingen – die uitgaan van de hoeveelheid onderlinge verbindingen tussen neuronen als maat voor informatie, gemiddeld zo’n duizend per neuron, dus zo’n elf terabit – zijn twijfelachtig. Psycholoog Paul Reber gaat uit van een veel hoger getal: 2,5 petabit. Honderd mensen samen zouden als deze schatting klopt dus alle geprinte teksten ooit kunnen onthouden. Je zou dan de hele inhoud van een menselijk brein kunnen opslaan in iets dat kleiner is dan een stofje. Alle geesten van alle mensen die ooit hebben geleefd – honderd miljard – passen dan in een vat van vijfentwintig liter. Dit doet denken aan de eerste strofe van het beroemde gedicht Auguries of Innocence van de Britse dichter William Blake:

To see a world in a grain of sand,
And a heaven in a wild flower,
Hold infinity in the palm of your hand,
And eternity in an hour.

Kwantumcomputers of geheugenmoleculen?
Niet iedereen is het hier echter mee eens.  Zo denken sommige onderzoekers dat onze hersencellen kleine quantumcomputers bevatten: Orch-OR. Deze theorie is overigens uiterst omstreden. Klopt Orch-OR, dan zou dit natuurlijk de opslagcapaciteit en rekensnelheid van ons brein nog veel groter maken. New-age healers geloven dat ons hele lichaam een kwantumcomputer is die op verschillende vibratieniveaus vibreert, de aura’s.

Anderen denken dat we op de een of andere manier informatie in moleculen als DNA of RNA of eiwitten zouden kunnen opslaan als chemisch geheugen. Inderdaad zijn er in het verleden nogal sadistische experimenten met platwormen uitgevoerd waarbij de dieren werden getraind de weg in een doolhof te vinden; vervolgens werden de arme platwormen vermalen en in andere platwormen geïnjecteerd. Deze platwormen bleken volgens de onderzoekers iets van de doolhofkennis van de ongelukkige doolhofkennende platwormen te hebben opgedaan, want ze leerden aanmerkelijk sneller. Dat kan natuurlijk ook te maken hebben met stresshormonen of speciale leer-chemicaliën die lerende platwormen aanmaken. Mogelijk hebben deze de andere platwormen gestimuleerd. Dit is wat de meeste neurowetenschappers anno nu geloven. Jammer, aan één kant. Met één prik de complete opleidingsstof uit je hoofd kennen is best handig, al mis je dan wel de studententijd…