Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту кількісно оцінили швидкість людської думки: вона становить 10 біт за секунду. Однак сенсорні системи нашого тіла збирають дані про навколишнє середовище зі швидкістю мільярд біт за секунду, що у 100 мільйонів разів швидше, ніж наші розумові процеси. Це нове дослідження відкриває нові важливі напрями досліджень для нейробіологів, зокрема: чому ми можемо думати лише про одну річ за раз, тоді як наші сенсорні системи обробляють тисячі вхідних даних одночасно?
Дослідження проводилось у лабораторії Маркуса Майстера (PhD '87), професора біологічних наук імені Енн П. та Бенджаміна Ф. Б'яджіні, і ним керувала аспірантка Цзеюй Чжен. Стаття, що описує дослідження, опублікована в журналі Neuron.
Біт – це базова одиниця інформації в обчисленнях. Наприклад, типове з'єднання Wi-Fi може обробляти 50 мільйонів біт за секунду. У новому дослідженні Чжен застосувала методи в галузі теорії інформації до величезної кількості наукової літератури про людську поведінку, таку як читання і писання, відеоігри та рішення кубика Рубіка, щоб обчислити, що люди думають зі швидкістю 10 біт на секунду.
"Це надзвичайно мале число", — говорить Мейстер. «Кожен момент ми отримуємо всього 10 біт із трильйона, які сприймають наші почуття, і використовуємо ці 10 для сприйняття навколишнього світу та прийняття рішень. Це породжує парадокс: що робить мозок, щоб фільтрувати всю цю інформацію?»
У мозку понад 85 мільярдів нейронів, третина з яких присвячена високорівневому мисленню та розташована в корі головного мозку. Окремі нейрони є потужними інформаційними процесорами та можуть легко передавати понад 10 біт інформації на секунду. Але чому вони цього не роблять? І чому у нас їх так багато, якщо ми думаємо так повільно? Мейстер припускає, що з огляду на відкриття цього «обмеження швидкості» в мозку, нейробіологічні дослідження повинні розглянути ці парадокси у майбутніх дослідженнях.
Ще одна загадка, яку підіймає нове дослідження: чому мозок опрацьовує одну думку за раз, а не кілька паралельно, як це роблять наші сенсорні системи? Наприклад, шахіст, що представляє набір майбутніх ходів, може досліджувати лише одну можливу послідовність за раз, а не декілька. Дослідження передбачає, що це, можливо, пов'язане з тим, як розвивався наш мозок.
Дослідження показують, що ранні істоти з нервовою системою використовували свій мозок в першу чергу для навігації, щоб рухатися до їжі та уникати хижаків. Якщо наш мозок еволюціонував з цих простих систем, щоб йти заданим шляхом, було б логічно, що ми можемо слідувати тільки одному «шляху» думки за раз. "Людське мислення можна розглядати як форму навігації в просторі абстрактних концепцій", — пишуть Чжен і Мейстер. Група наголошує на необхідності майбутніх досліджень того, як це обмеження — один ланцюжок думок за раз — кодується в архітектурі мозку.
"Наші предки вибрали екологічну нішу, де світ досить повільний, щоб уможливити виживання", — пишуть Чжен і Мейстер. «Насправді, 10 біт за секунду потрібні тільки в гірших ситуаціях, а більшу частину часу наше довкілля змінюється набагато повільніше».
Нова кількісна оцінка швидкості людського мислення може спростувати деякі науково-фантастичні футуристичні сценарії. Протягом останнього десятиліття технологічні магнати пропонували створити прямий інтерфейс між людським мозком і комп'ютером, щоб люди могли спілкуватися швидше за звичайний темп розмови або набору тексту. Однак нове дослідження передбачає, що наш мозок спілкуватиметься через нейронний інтерфейс з тією ж швидкістю 10 біт на секунду.
