Berapa Kapasitas Memori Otak Manusia dalam MB? Analisis & Perhitungan

Berapa Kapasitas Memori Otak Manusia dalam Megabyte (MB)? Analisis Ilmiah & Perhitungan

Otak manusia adalah organ utama yang mengatur perilaku, emosi, dan ingatan. Tidak jarang otak dibandingkan dengan perangkat penyimpanan digital, seperti hard disk atau memori komputer. Lalu muncul pertanyaan menarik: jika kemampuan otak menyimpan informasi diukur dalam satuan megabyte, berapa kapasitas totalnya?

Jawaban atas pertanyaan ini tidak bersifat tunggal. Namun, berdasarkan data anatomi otak dan hasil penelitian terbaru mengenai jumlah sinaps (sambungan antar-neuron), para ilmuwan dapat memperkirakan rentang kapasitas yang cukup masuk akal dan dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah.

Bagian Utama Otak dan Fungsinya

Otak manusia terdiri dari beberapa bagian utama dengan peran yang berbeda:

• Cerebrum (otak besar)

  Termasuk korteks serebral, berfungsi sebagai pusat aktivitas tingkat tinggi, seperti ingatan, bahasa, berpikir logis, dan kemampuan abstrak.

• Cerebellum (otak kecil)

  Berperan dalam koordinasi gerakan, keseimbangan tubuh, serta pembelajaran motorik.

• Brainstem (batang otak)

  Mengatur fungsi-fungsi dasar dan otomatis, seperti pernapasan, detak jantung, serta kerja refleks.

Selain itu, ada beberapa subbagian penting yang mendukung fungsi memori dan emosi:

• Hippocampus

  Berperan dalam pembentukan dan penyimpanan memori jangka panjang, terutama memori deklaratif (fakta dan peristiwa).

• Amygdala

  Berhubungan erat dengan memori emosional, termasuk respon terhadap rasa takut dan pengalaman emosional lainnya.

Dalam penelitian tentang kapasitas memori otak, fokus utama para ilmuwan adalah pada jumlah dan karakteristik sinaps (sambungan antar-neuron), karena sinaps dianggap sebagai unit penyimpanan paling mendasar di tingkat biologis.

Parameter Kunci untuk Estimasi Kapasitas Memori

Perkiraan kapasitas memori otak manusia umumnya dihitung berdasarkan dua faktor utama:

• Jumlah total sinaps yang ada di otak orang dewasa.
• Jumlah informasi yang bisa disimpan setiap sinaps ,biasanya dinyatakan dalam satuan bit (*bits per synapse*)

Kedua faktor ini kemudian digabungkan dalam rumus sederhana: Total bit = (jumlah sinaps) × (bit per sinaps)

Agar lebih mudah dipahami, hasil dalam satuan bit biasanya dikonversi ke bentuk byte atau megabyte dengan aturan standar digital:

1. 1 byte = 8 bit
2. 1 MB = 1.000.000 byte (desimal)

Dengan cara ini, para peneliti dapat membuat perkiraan teoretis mengenai berapa besar kapasitas penyimpanan informasi di otak manusia.

Berapa Banyak Sinaps dalam Otak Manusia?

Berbagai penelitian modern memperkirakan jumlah sinaps di otak manusia dewasa berada pada kisaran 10¹⁴ (100 triliun) hingga 10¹⁵ (1.000 triliun). Angka yang sering dikutip adalah sekitar 100–150 triliun sinaps di area korteks atau neokorteks. Perlu dicatat, jumlah pastinya dapat bervariasi tergantung metode penghitungan serta wilayah otak yang

Berapa Banyak Informasi yang Dapat Disimpan Satu Sinaps?

Penelitian penting oleh Bartol et al. (2015, eLife) menunjukkan bahwa ukuran dan kekuatan sinaps dapat dibedakan hingga sekitar 26 level, yang setara dengan ±4,7 bit informasi per sinaps (karena 2^4,7 ≈ 26). Analisis lanjutan dengan teori informasi Shannon memperkirakan kapasitas dalam rentang 4,1–4,59 bit per sinaps pada sampel yang diuji. Dengan demikian, banyak peneliti menggunakan kisaran 4–5 bit per sinaps sebagai acuan konservatif dalam menghitung kapasitas memori otak.

Perhitungan Kapasitas Memori Otak

Untuk menghitung kapasitas teoretis memori otak, digunakan langkah berikut:

• Rumus dasar :

  Total bit = (jumlah sinaps) × (bit per sinaps)

• Konversi :

  Total byte = Total bit ÷ 8
  Total MB (megabyte, desimal) = Total byte ÷ 1.000.000

Skenario A — Konservatif

Asumsi: N_synaps = 1×10^14 (100 triliun); bits_per_syn = 4.1 (batas bawah SISC). Perhitungan: total bits ≈ 4.10×10^14 bit → total bytes ≈ 5.125×10^13 byte → ≈ 51.250.000 MB (≈51,25 juta MB) ≈ 51,25 TB.

Skenario B — Realistis / Mid-range

Asumsi: N_synaps = 1,5×10^14 (150 triliun); bits_per_syn = 4.7 (nilai dari Bartol et al.). Perhitungan: total bits ≈ 7,05×10^14 bit → total bytes ≈ 8,8125×10^13 byte → ≈ 88.125.000 MB (≈88,13 juta MB) ≈ 88,125 TB.

Skenario C — Optimis (batas atas)

Asumsi: N_synaps = 1×10^15 (1000 triliun / 1 kuadriliun); bits_per_syn = 4.7. Perhitungan: total bits ≈ 4,70×10^15 bit → total bytes ≈ 5,875×10^14 byte → ≈ 587.500.000 MB (≈587,5 juta MB) ≈ 587,5 TB (≈0,5875 PB).

Mengapa Ada Perbedaan Besar (10×–100×) antar Sumber?

Perbedaan estimasi kapasitas memori otak manusia bukan berarti ada kesalahan, melainkan hasil dari asumsi ilmiah yang berbeda. Beberapa faktor utama penyebab variasi antara puluhan terabyte hingga petabyte adalah:

1. Variasi jumlah sinaps — Kajian berbeda melaporkan angka 100 triliun hingga 1 kuadriliun sinaps, tergantung teknik penghitungan dan area otak yang dimasukkan.
2. Definisi “memori” — Sebagian studi hanya menghitung memori deklaratif (fakta, pengalaman), sementara yang lain memasukkan semua pola aktivitas sinaptik termasuk fungsi biologis dasar.
3. Sifat analog sinaps — Tidak seperti komputer yang berbasis bit biner, sinaps bekerja dalam spektrum kekuatan yang kontinu. Ini membuat pengukuran kapasitas “bit” bersifat pendekatan, bukan angka absolut.
4. Asumsi model berbeda — Ada publikasi yang menghitung rata-rata sinaps per neuron, ada juga yang memasukkan wilayah subkortikal. Hasil akhirnya tentu bervariasi.

Oleh karena itu, angka yang sering dikutip seperti “10–100 TB” atau bahkan “~1 PB” bukanlah kontradiksi mutlak. Semua itu hanyalah refleksi dari asumsi metodologi yang berbeda dalam memodelkan cara otak menyimpan informasi.

Keterbatasan Penting — Apa yang Tidak Dihitung oleh Konversi Sederhana?

Mengonversi jumlah sinaps menjadi megabyte memang membantu memberikan gambaran kasar, tetapi ada banyak hal penting yang tidak terwakili oleh hitungan sederhana ini:

• Distribusi & redundansi — Sebuah memori tidak tersimpan pada satu titik, melainkan tersebar pada pola aktivasi banyak sinaps. Artinya, satu informasi sering kali diulang (redundan), sehingga tidak bisa dianggap sekadar kumpulan “bit linear”.
• Dinamis vs. statis — Sinaps selalu berubah karena plastisitas otak. Kapasitas riil bergantung pada dimensi waktu: berapa lama informasi bisa dipertahankan atau diperbarui.
• Fungsi non-informasional — Tidak semua koneksi sinaptik bertugas menyimpan data. Banyak di antaranya digunakan untuk menjaga keseimbangan (homeostasis) atau mengatur efisiensi jaringan saraf.
• Perbedaan definisi MB/MiB: saya gunakan MB desimal; bila gunakan MiB (2^20 bytes) angka sedikit berbeda—namun tetap dalam orde besar yang sama.

Kesimpulan

Jika dipaksa memilih angka ringkas (dengan asumsi yang wajar dan konservatif): **kapasitas teoretis memori otak manusia berkisar dari puluhan terabyte (≈50 TB) hingga beberapa ratus terabyte (≈500+ TB)** dalam istilah MB — atau bila menggunakan asumsi lebih agresif bisa mendekati skala petabyte pada beberapa studi populer. Namun catatan penting: analogi “otak = hard drive” hanya perkiraan metaforis; cara otak menyimpan dan memproses informasi sangat berbeda dari penyimpanan digital sehingga angka MB adalah alat ukur heuristik, bukan ukuran fungsional eksak.

Sumber Dan Referensi

• Bartol Jr. et al., 2015 — "Nanoconnectomic upper bound on the variability of synaptic plasticity" (eLife).
• Samavat et al., 2024 — "Synaptic Information Storage Capacity Measured With Information Theory" (PubMed / Neurocomputing).
• Salk Institute — press release (2016) tentang implikasi eLife/Bartol.
• Micheva et al., 2020 — "A synapse census..." (PMC).
• Scientific American — 'New Estimate Boosts the Human Brain's Memory Capacity 10-Fold' (article populer).
• Herculano-Houzel, 2009/2012 — 'The human brain in numbers'(neuron counts ~86 miliar).
• NINDS / NIH — ringkasan fungsi bagian otak.

Berbagi :