<div dir="auto">The number of computations in any cell when you calculate the Landauer energy expenditure needs to include all the housekeeping calculations that any cell do. <div dir="auto">That is a rather large number of computations, almost all done in a rather sloppy and partially reversible manner.  (Saves energy as they are at least partially reversible? )</div><div dir="auto">Any synapse should be regarded as a computational hotspot where you have an output that is both digital and analog as it at the same time can transmit all kinds of modulations on the downstream use of the signal and also send a feedback upstream to modulate intensity of signal and both amplify and/or inhibit transmission of the same or other signals. Also the fact that the signal pathway is in use change the cell with different kind of more or less persistent changes both in the synapse and all the way back to gene expression in the nucleus. All these computations needs to be included in the energy expenditure for any signal.... Get messy rather quickly.</div><div dir="auto">That's just what's happening inside the cell, any nerve cells that are highly active will also create a change in their support infrastructure, glial cells Schwann cells and nearby capillaries. </div><div dir="auto">Even more mess....</div><div dir="auto"><br></div><div dir="auto">A quick check in my library tells me that I have not gotten any new books on the subject since -97. </div><div dir="auto">Meh, nowadays I just whack the CNS black box with chemicals until it respond in a somewhat useful manner. </div><div dir="auto">Do no more exact estimates of energy. Need to get updated, again, it never ends.</div><div dir="auto">And that is a good thing, else it would be booooring.</div><div dir="auto">/Henrik<br><div dir="auto"><br></div></div></div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">Den sön 19 jan. 2020 13:46John Clark via extropy-chat <<a href="mailto:extropy-chat@lists.extropy.org">extropy-chat@lists.extropy.org</a>> skrev:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><div dir="ltr"><div dir="ltr"><div class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"><span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif">On Sat, Jan 18, 2020 at 9:31 PM Stuart LaForge via extropy-chat <<a href="mailto:extropy-chat@lists.extropy.org" target="_blank" rel="noreferrer">extropy-chat@lists.extropy.org</a>> wrote:</span><br></div></div><div class="gmail_quote"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"></blockquote><br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><font size="4">
> Landauer's law can't be responsible for the high energy usage of the <br> </font><font size="4">
> brain, dendrites are not nearly small enough or fast enough for it <br> </font><font size="4">
> to be important. At body temperature Landauer says you could erase <br> </font><font size="4">
> 10^11 bits a second and use only 2.8* 10^-10 watts of energy.  And <br> </font><font size="4">
> remember signals in the brain only travel at a few hundred meters a <br> </font><font size="4">
> second. Even our best microprocessors are much too large and much <br> </font><font size="4">
> too slow for Landauer's law to be important, although in about 20 <br> </font><font size="4">
> years that could change and we'll have to start thinking about </font><font size="4">reversible <span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">></span>computing.</font></blockquote>
<br><i>
<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">> </span>Landauer's law is responsible in that it is defined as the lowest  <br>
possible energy it would take to erase a bit in a 100% efficient  <br>
computer. </i></blockquote><div><br></div><div><div class="gmail_default"><font face="arial, helvetica, sans-serif"></font><font size="4">Yes Landauer's law will tell you the least amount of energy needed to erase one bit of information, but if you want to use more energy than that it's OK with Landauer, and the human brain uses trillions of times more energy than that lower limit.</font></div></div><div><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><i><span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">> </span>It is like a thermodynamic limit</i></blockquote><div><br></div><font size="4">It gives a lower limit but not a<span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"></span> upper one, you are free to use as much energy as you want to erase one bit of information. And the brain uses a LOT more.</font><div> <br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><i><span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">> </span>and it costs  biological brains more to erase bits because they are kludgy  <br>
naturally-evolved processors that uses selective movement of ions  <br>
across membranes</i></blockquote><div><br></div><div class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"><font size="4">Yes, and that kludgy nature is the very reason <span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif">Landauer's law doesn't play an important role in the brain. Nothing in biology is anywhere near to running up against </span><span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif"></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif">Landauer's limit, </span><span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif">it's far far too small, Biologists can safely ignore it.</span></font></div><div><br></div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><i><span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">> </span>rather than a simple current of electrons to perform calculations.</i><br></blockquote><div><br></div><div class="gmail_default"><font face="arial, helvetica, sans-serif"></font><font size="4">That's much less kludgy but even todays microprocessor designers can safely ignore Landauer's law and can continue to do so for another decade or two because factors that have nothing to do with Landauer produce much more heat. When they've conquered those factors then they can worry about Landauer. </font><br><br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><i><span class="gmail_default" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif">> </span>Seems like it should be a testable hypothesis.</i><br></blockquote><div><br></div><div class="gmail_default"><font face="arial, helvetica, sans-serif"></font><font size="4">It is. You gave the formula for the minimum amount of energy needed to erase one bit of information in your last post, just plug in the numbers for body temperature and the formula will give you a ridiculously small number, a number that remains ridiculously small even if you multiply it by 86 billion (the number of neurons in the human brain) and then multiply it again by 15,000 (the maximum number of dendrites any neuron has been observed to have). Biologists would do well to spend their time studying things other than Landauer, it just isn't important for there subject.<br><br>John K Clark</font></div></div></div>
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