Как любознательные существа мы постоянно подвергаем сомнению различные вещи и определяем их скорость. С достаточной степенью точности у ученых есть расчеты скорости света, скорости звука, скорости вращения земли вокруг солнца, скорости крыльев колибри, среднюю скорость дрейфа континентов и т.д.

Image title

Все эти понятия хорошо характеризуются. Но что насчет скорости мысли? Это сложный вопрос, на который нелегко ответить, но мы можем дать ему отпор.

Во-первых, некоторые мысли о мыслях

Чтобы определить скорость чего-либо, нужно определить начало и конец. Для нашей цели “мысль” будет определяться как умственные действия, привлеченные с момента появления сенсорной информации до момента начала действия. Такое определение обязательно исключает много событий и позволяет рассмотреть, чем являются “мысли”.

Здесь, “мысль” включает процессы, связанные с восприятием (определение, что находится в окружающей среде и где), принятие решения (определение, что сделать) и планирование действия (определение, как сделать это). Они различны между собой и независимы, а каждый из этих процессов расплывчатый. Далее, процессы - и возможно даже их субкомпоненты - можно было считать “мыслями” каждый самостоятельно. Но мы должны установить наше начало и где-нибудь сделать конечные точки, чтобы иметь хоть какую-то надежду решить вопросом.

Наконец, попытка определить одну величину для “скорости мысли” немного походит на попытку определить одну максимальную скорость для всех форм транспортировки от велосипедов до ракет. Есть много различных видов мыслей, которые могут значительно измениться по шкале времени. Рассмотрим различия между простыми, быстрыми реакциями, как спринтер, решающий бежать за трещиной стартового пистолета (на порядок 150 миллисекунд/мс), и более сложные решения вроде решения перестроиться на другую полосу, ведя на шоссе или выполнения правильной стратегии решения математической задачи (на порядок секунд к минутам).

Мысли невидимые, так что же мы должны измерить?

Мысль - в конечном счете, внутренний и очень индивидуализированный процесс, нелегко определяемый. Это полагается на взаимодействия через сложные сети нейронов, распределенных всюду по периферийной и центральной нервным системам. Исследователи могут использовать методы отображения, такие как функциональная магнитно-резонансная томография и электроэнцефалография, чтобы видеть, какие области нервной системы активны во время различных мыслительных процессов, и как информация протекает через нервную систему. Мы наблюдаем все еще длинный путь от надежной взаимосвязи этих сигналов к умственным событиям, которые они представляют. Большинство ученых полагают, что надежнейший показатель скорости или эффективности мыслительных процессов во время реакции — время от момента особого сигнала до момента начала действия. Более того, исследователи заинтересованы оценкой, как быстрые информационные путешествия через нервную систему использовали время реакции с середины 1800-х. Этот подход имеет смысл, потому что мысли в конечном счете выражены посредством откровенных действий. Время реакции обеспечивает индекс того, как в течение получения и интерпретации сенсорной информации, кто-либо решает, что сделать, исходя из той информации, планирует и начинает действие, основанное на том решении.

Имеют место нервные факторы

Время, которое требуется для происшествия всех мыслей, в конечном счете сформировано особенностями нейронов и включенных сетей. Много вещей влияет на скорость протекания информации через систему, включая три основных фактора:

  1. Расстояние. Чем дальше сигналы должны поступить, тем дольше будет время реакции. Для движений ноги оно более длительное, чем для движений руки, в значительной степени потому, что у сигналов, поступающих от мозга, расстояние до цели длиннее. Этот принцип с готовностью продемонстрирован через рефлексы (отметь, однако, что рефлексы - это реакции, которые происходят без “мысли”, потому что они не включают нейроны, которые участвовали в сознательной мысли). Ключевое наблюдение для текущей цели состоит в том, что те же самые рефлексы, вызванные в более высоких людях, склонны иметь более длительное время отклика, чем в более низких людях. Посредством аналогии, если два курьера, едущие в нью-йоркский отпуск, в то же время и путешествие, на одинаковой скорости, курьер, едущий из Вашингтона, округ Колумбия, прибудет раньше курьера из Лос-Анджелеса.
  2. Особенности нейрона. Ширина нейрона важна. Сигналы быстрее доносятся по нейронам шире, чем по более узким — курьер будет обычно путешествовать быстрее по широким шоссе мультипереулка, чем по узким проселочным дорогам. Уровень миелинизации нейрона также важен. У некоторых нервных клеток есть миелиновые клетки, обертывающие их, чтобы обеспечить электроизоляцию. Миелиновая оболочка не является абсолютно непрерывной по всей площади нейрона; есть небольшие отверстия для доступа к нервной клетке. Сигналы нерва регулярно спрыгивают с открытой секции на открытую секцию вместо того, чтобы передвигаться по всей нейронной поверхности. Таким образом, сигналы перемещаются намного быстрее по нейронам с миелиновой оболочкой, чем по нейронам без нее.
    Сообщение доберется до Нью-Йорка раньше, если оно пройдет от сотовой вышки до сотовой вышки, чем если бы курьер нес его вдоль каждого дюйма дороги. В человеческом окружении сигналы большого диаметра, миелинизированые нейроны, которые связывают спинной мозг с мышцами, могут передвигаться на скоростях в пределах от 70-120 миль в секунду (156-270 миль в час), в то время как сигналы узкого диаметра, двигающиеся вдоль тех же самых путей не миелинизированых волокон болевых рецепторов, едут на скоростях в пределах от 0.5-2 м/с (1.1-4.4 мили в час). Это существенное различие!
  3. Сложность. Увеличение числа нейронов, вовлеченных в мышление, означает большее абсолютное расстояние, по которому сигнал должен пройти — это определенно означает больше времени. Курьер из Вашингтона, округ Колумбия, потратит меньше времени, чтобы добраться до Нью-Йорка прямым маршрутом, чем с заездом в Чикаго и Бостон по пути. К тому же, больше нейронов означает больше связей. Большинство нейронов не пребывает в физическом контакте с другими нейронами. Вместо этого множество сигналов передается через молекулы нейромедиатора, которые проходят через небольшие промежутки между нервными клетками, названными синапсами. Этот процесс занимает больше времени (по меньшей мере, 0.5 мс за синапс), чем если бы сигнал все время передавался лишь в пределах единственного нейрона. Сообщению из Вашингтона, округ Колумбия, потребуется меньше времени, чтобы добраться до Нью-Йорка одним-единственным курьером для совершения целого маршрута, чем группой вовлеченных курьеров, что останавливаются и передают сообщение несколько раз по пути. Честно говоря, даже “самые простые” мысли включают многократные структуры и сотни тысяч нейронов.

Как быстро это может произойти

Удивительно полагать, что задуманное может быть произведено и сделано меньше чем за 150 мс. Рассмотрим спринтера в стартовой линии. Прием и восприятие выстрела стартового пистолета, решение начать бежать, подача команды движения, возбуждение силовых мышц, для начала бега включение сети, которая начинается во внутреннем ухе и проходит через многочисленные структуры нервной системы, прежде чем достигнуть мышц ног. Все, что может произойти буквально за половину времени моргания глаз. Хотя время до начала спринта, чрезвычайно короткое, множество факторов может повлиять на него. Один из них - громкость слухового сигнала “движения”. Хотя время реакции и имеет тенденцию уменьшаться, когда громкость “движения” увеличивается, похоже, есть критическая точка в диапазоне 120-124 децибелов, где дополнительное уменьшение приблизительно в 18 мс может произойти. Поэтому звучание этой громкости может “поразить” ответ и вызвать предварительно запланированный бегущий ответ. Исследователи думают, что такой ответ появляется посредством активации нервных центров в стволе мозга. Они поражают - выявляемые ответы могут быть более быстрыми, потому что они включают относительно короче и менее сложную нервную систему — ту, которая не обязательно требует сигнала активироваться полностью до более сложных структур коры головного мозга. Дебаты могли происходить здесь относительно того, являются ли эти вызванные ответы “мыслями”, потому что они могут быть подвергнуты сомнению, было ли принято истинное решение действовать; но различия времени реакции этих ответов иллюстрируют эффект нервных факторов, таких как расстояние и сложность. Ненамеренные рефлексы также включают более короткую и простую схему и склонны тратить меньше времени на выполнение, чем добровольные ответы.

Восприятие наших мыслей и действия

Открытие, как быстро они действительно происходят, малоудивительно, ведь мы часто чувствуем наши мысли, и действия почти мгновенны. Но оказывается, что мы - также бедные судьи того, как наши действия фактически происходят. Хотя мы знаем о наших мыслях и получающихся движениях, интересная диссоциация наблюдалась между временем, когда мы думаем, начинаем движение, и когда это движение на самом деле начинается. В исследованиях ученые давали указание, чтобы волонтеры наблюдали, как секундная стрелка вращается вокруг циферблата и совершали простое быстрое движение пальца или запястья, такое как нажатие клавиши, каждый раз, когда им понравилось. После того, как стрелка часов закончила свое вращение, людей попросили определить, где рука была на циферблате, когда они начали свое собственное движение. Удивительно, что люди, как правило, считали, что начало их движения произошло за 75-100 мс до того, когда это фактически началось.

Это различие не может отсчитываться просто от момента подачи команды движения до момента ее доставки от мозга до мышц рук (который находится на расстоянии в 16-25 мс). Неясно точно, почему это неправильное восприятие происходит, но обычно считается, что люди базируют свое суждение о начале движения на времени решения действовать и предсказания предстоящего движения, вместо самого движения. Эти и другие результаты исследования поднимают важные вопросы о планировании и контроле действия в нашей системе управления и контроле в мире — потому что наше решение действовать и наше восприятие того, когда мы действуем, кажется, отлично от того, когда мы фактически делаем. В итоге, хотя определить единственную “скорость мысли” никогда не может быть возможным, анализируя время, которое требуется, чтобы запланировать и закончить действия, проявляется важное понимание того, как эффективно нервная система заканчивает эти процессы, и как изменения, связанные с движением и познавательными беспорядками, затрагивают эффективность этих умственных действий.

Image title



  • 2015-07-01 15:08:23
  • 1
  • +4.0
Автор публикации

Riddly

2015-07-01 15:41:36 посещал сообщество.

Комментарии (1) оставить комментарий
Напишите комментарий

Комментарий к публикации "Люди - ужасные судьи своей собственной скорости мысли"

Что бы разместить комментарий, напишите текст комментария и нажмите кнопку "оправить". Убедитесь, что комментарий не нарушает правила сайта.