Из более чем 85 миллиардов нейронов мозга, примерно треть находится в коре, самом внешнем слое мозга, и отвечает за сложное мышление. Каждый нейрон может передавать более десяти бит информации в секунду и обладает высокой квалификацией в обработке информации. Почему же тогда они этого не делают? И почему мы все еще думаем так медленно, если у нас так много нейронов?
Исследователи из Калифорнийского технологического института проанализировали, насколько быстро люди думают, применив методы теории информации и изучив множество исследований таких видов человеческой деятельности, как чтение, письмо, видеоигры и сборка кубика Рубика.
Исследователи из Калтеха измерили скорость, с которой люди думают: всего 10 бит в секунду, в то время как наши сенсорные системы собирают данные со скоростью один миллиард бит в секунду — в 100 миллионов раз быстрее. Это открытие ставит новые вопросы перед нейробиологами, в основном, почему мы можем сосредоточиться только на одной мысли за раз, когда наши чувства могут обрабатывать тысячи входных данных одновременно.
Лаборатория Маркуса Майстера заявила: «Это чрезвычайно малое число. Каждый момент мы извлекаем всего 10 бит из триллиона, которые воспринимают наши чувства, и используем эти 10 для восприятия окружающего мира и принятия решений. Это порождает парадокс: что делает мозг, чтобы фильтровать всю эту информацию?»
Учитывая открытие этого «ограничения скорости» в мозге, Майстер предполагает, что нейробиологическим исследованиям следует рассмотреть эти парадоксы в будущих работах.
Другой вопрос, который поднимает исследование, заключается в том, почему мозг может обрабатывать только одну мысль за раз, а не обрабатывать несколько мыслей одновременно, как это делают наши сенсорные системы. Например, шахматист может рассматривать только один потенциальный ход за раз, а не различные варианты.
Исследователи предполагают, что это ограничение может быть связано с тем, как развивался наш мозг. Ранние существа с нервной системой использовали свой мозг для простых задач, таких как навигация к пище или уход от опасности.
По мере развития нашего мозга стало понятно, что мы можем следовать одному «пути» мысли за раз, точно так же, как ранний мозг следовал одному пути за раз в своей среде.
«Человеческое мышление можно рассматривать как форму навигации в пространстве абстрактных концепций», - отмечают авторы.
Исследование подчеркивает необходимость дальнейших исследований того, как это ограничение — одна цепочка мыслей за раз — кодируется в архитектуре мозга.
«Наши предки приспособились к среде, где мир двигался достаточно медленно, чтобы выживание было все еще возможно, даже при ограниченной вычислительной мощности. Исследование предполагает, что 10 бит в секунду мышления действительно необходимы только в условиях высокого давления, в худших сценариях. Большую часть времени наше окружение меняется в гораздо более медленном, более управляемом темпе», - пояснили авторы исследования.
Новое измерение скорости человеческой мысли может бросить вызов некоторым научно-фантастическим представлениям о будущем. Недавно лидеры технологий предложили создать прямые соединения между человеческим мозгом и компьютером, чтобы обеспечить более быструю коммуникацию, чем обычный разговор или набор текста. Однако исследование предполагает, что наш мозг все равно будет общаться с той же медленной скоростью 10 бит в секунду даже с таким интерфейсом мозг-компьютер.
