سرعت تفکر انسان؛ مغز سیگنال‌ها را با سرعت حدود ۱۰ بیت در ثانیه پردازش می‌کند!

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که مغز ما با چه سرعتی کار می‌کند؟ دانشمندان به‌تازگی حد نهایی سرعت مغز را اندازه‌گیری کرده‌اند. آن‌ها نشان دادند که مغز از اندام‌های حسی سیگنال‌ها را تنها با سرعت حدود ۱۰ بیت در ثانیه پردازش می‌کند. این سرعت میلیون‌ها برابر کندتر از نرخ ورودی اطلاعات است، زیرا سیستم‌های حسی بدن انسان داده‌ها را از محیط اطراف با نرخ یک میلیارد بیت در ثانیه جمع‌آوری می‌کنند.

این محققان مدعی‌اند که این تضاد آشکار بین این اعداد به جنبه‌های بنیادی عملکرد مغز اشاره دارد.

85 میلیون نورون در مغز

این تحقیق در آزمایشگاه مارکوس مایستر، استاد علوم زیستی در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، انجام شد و توسط دانشجوی تحصیلات تکمیلی جی‌یو ژنگ هدایت شده است.

مارکوس مایستر، نویسنده مشترک این مطالعه، اظهار داشت که ۱۰ بیت در ثانیه یک عدد بسیار پایین است. او توضیح داد که انسان‌ها در هر لحظه تنها ۱۰ بیت اطلاعات را از تریلیون‌ها داده‌ای که حواسشان دریافت می‌کند، استخراج کرده و از آن برای درک جهان و تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند.

مایستر می‌پرسد:

این یک تناقض را مطرح می‌کند: مغز برای فیلتر کردن تمام این اطلاعات چه می‌کند؟

محققان اشاره کردند که مغز بیش از ۸۵ میلیارد نورون دارد که یک‌سوم آن‌ها به تفکر سطح بالا اختصاص یافته و در قشر مغزی (کورتکس) قرار دارند.

هر نورون به‌صورت مستقل یک پردازشگر قدرتمند اطلاعات است و می‌تواند به راحتی بیش از ۱۰ بیت اطلاعات در ثانیه را منتقل کند. اما چرا این کار را نمی‌کند؟ و چرا با وجود این‌که به این کندی فکر می‌کنیم، این همه نورون داریم؟ مایستر پیشنهاد کرد که با توجه به کشف این “حد سرعت” در مغز، تحقیقات علوم اعصاب باید در مطالعات آینده به این تناقضات بپردازند.

پردازشگرهای اطلاعات قدرتمند

محققان ادعا کردند که سلول‌های عصبی در مغز به‌عنوان پردازشگرهای اطلاعات قدرتمند شناخته می‌شوند و به‌راحتی قادر به انتقال بیش از ۱۰ بیت اطلاعات در ثانیه هستند.

با این حال، یافته‌های جدید نشان می‌دهند که این سلول‌ها در پردازش افکار با چنین سرعت بالایی فعالیت نمی‌کنند و این باعث می‌شود انسان‌ها متفکرانی نسبتاً کند باشند که قادر به پردازش هم‌زمان چندین فکر نیستند. این محدودیت مانع از آن می‌شود که مثلاً یک شطرنج‌باز بتواند مجموعه‌ای از حرکات آینده را هم‌زمان تصور کند و تنها امکان بررسی تنها یک دنباله ممکن در هر لحظه را فراهم می‌کند، نه چندین دنباله به طور هم‌زمان. به گزارش ایندیپندنت، دانشمندان اظهار داشتند که کشف این تناقض “حد سرعت” در مغز نیاز به تحقیقات بیشتر در علوم اعصاب دارد.

اکنون گمانه‌زنی شده است که این محدودیت ممکن است در اولین حیواناتی که دارای سیستم عصبی بودند ظاهر شده باشد.

تحقیقات نشان می‌دهد که ابتدایی‌ترین موجوداتی که سیستم عصبی داشتند، مغز خود را عمدتاً برای مسیریابی استفاده می‌کردند، به‌طوری‌که به سمت غذا حرکت کرده و از شکارچیان دوری کنند. اگر مغز انسان از این سیستم‌های ساده تکامل یافته باشد که برای دنبال کردن مسیرها طراحی شده بودند، منطقی است که انسان‌ها فقط می‌توانند یک “مسیر” فکری را در یک زمان دنبال کنند.

ژنگ و مایستر می‌نویسند:

تفکر انسان را می‌توان به‌عنوان نوعی مسیریابی در فضایی از مفاهیم انتزاعی در نظر گرفت.

این تیم تحقیقاتی بر نیاز به تحقیقات آینده برای درک چگونگی رمزگذاری این محدودیت (فقط یک رشته فکری در یک زمان) در معماری مغز تأکید کردند.

این تحقیق که در ژورنال Neuron منتشر شده است، همچنین بیان می‌کند که ظاهراً مغز در دو حالت متمایز عمل می‌کند: مغز “بیرونی” سیگنال‌های حسی و حرکتی سریع و چندبعدی را مدیریت می‌کند، در حالی‌که مغز “درونی” تنها تعداد اندکی بیت کاهش‌یافته مورد نیاز برای کنترل رفتار را پردازش می‌کند. توضیحات قابل‌قبولی برای تعداد زیاد نورون‌ها در مغز بیرونی وجود دارد، اما برای مغز درونی نه!

منبع: Interestingengineering