Исследователи Калифорнийского технологического института обнаружили, что наши мыслительные процессы протекают со скоростью всего 10 бит в секунду — в миллионы раз медленнее, чем наши органы чувств способны собирать информацию. Это поразительное несоответствие ставит под сомнение наше понимание работы мозга и поднимает глубокие вопросы о нейронной архитектуре и человеческом сознании.
Парадокс нейронной обработки
В то время как наши системы чувств ежесекундно обрабатывают миллиард бит данных об окружающей среде, наши сознательные мысли движутся со скоростью всего 10 бит в секунду, что, как отмечает Маркус Майстер, профессор биологических наук Анны П. и Бенджамина Ф. Биаггини в Калифорнийском технологическом институте, «крайне мало». В перспективе типичное Wi-Fi соединение обрабатывает 50 миллионов битов в секунду, что делает скорость нашего мышления удивительно ограниченной.
Исследователи под руководством аспиранта Цзеюй Чжэна из лаборатории Майстера использовали теорию информации для анализа различных видов человеческого поведения, от чтения и письма до видеоигр и решения кубика Рубика. Полученные результаты свидетельствуют о глубоком парадоксе: несмотря на наличие более 85 миллиардов нейронов, треть из которых посвящена высокоуровневому мышлению в коре головного мозга, наше сознательное мышление остается удивительно последовательным и медленным.
Эволюционное понимание
Исследователи предлагают эволюционное объяснение этому когнитивному ограничению. Ранние существа с нервной системой использовали свой мозг в первую очередь для навигации — перемещения к пище и ухода от хищников. Это эволюционное наследие может объяснить, почему мы можем следовать только одному «пути» мысли одновременно, даже в таких сценариях абстрактного мышления, как шахматы, где игроки должны рассматривать возможные ходы последовательно, а не одновременно.
Как отмечают Чжэн и Майстер в своей статье, «наши предки выбрали экологическую нишу, где мир достаточно медленный, чтобы выживание было возможным». Такая адаптация позволяет предположить, что наша, казалось бы, ограниченная скорость обработки информации могла быть достаточной для наших эволюционных потребностей.
Последствия для интерфейсов мозг-компьютер
Эти выводы ставят под сомнение некоторые технологические устремления. Недавние предложения по созданию прямых интерфейсов «мозг-компьютер», призванных ускорить человеческое общение сверх обычных скоростей, могут столкнуться с фундаментальными биологическими ограничениями. Исследование показывает, что такие интерфейсы все равно будут ограничены родной для мозга скоростью обработки данных, равной 10 битам в секунду.
