Парадокс мозга: почему сознание работает всего на 10 бит/с при миллиардах нейронов

Учёные из Калифорнийского технологического института сделали поразительное открытие: скорость нашего сознательного мышления составляет лишь около 10 бит в секунду. Это ничтожно мало по сравнению с тем, как быстро наши органы чувств воспринимают информацию — сенсорные системы способны обрабатывать до миллиарда бит данных каждую секунду. Такое колоссальное несоответствие заставляет пересмотреть представления о работе мозга и ставит фундаментальные вопросы о природе человеческого сознания и нейронной архитектуре.

Парадокс нейронной обработки

Профессор биологических наук Маркус Мейстер объясняет этот феномен: наше восприятие мира через зрение, слух и другие чувства происходит с огромной скоростью, но сознательный анализ этой информации крайне медленный. Для наглядности: обычное Wi-Fi-соединение передаёт данные в 5 миллионов раз быстрее, чем скорость наших мыслей. Исследовательская группа под руководством аспиранта Цзеюй Чжэна применила методы теории информации для изучения различных видов человеческой деятельности — от чтения и письма до видеоигр и решения кубика Рубика. Результаты подтвердили парадокс: несмотря на наличие в коре головного мозга более 85 миллиардов нейронов (из которых около трети задействованы в высших когнитивных функциях), сознательное мышление остаётся последовательным и очень ограниченным по пропускной способности.

Эволюционное понимание

Учёные предлагают эволюционное объяснение этому когнитивному «узкому месту».

Обратите внимание: Быстрая и прочная связь между мозгом и кишечником может привести к возникновению нового «шестого чувства».

Первые организмы с нервной системой использовали мозг в основном для навигации — поиска пищи и избегания опасностей. Это наследие, по-видимому, определяет и современное мышление: мы можем фокусироваться только на одной мыслительной «траектории» в каждый момент времени. Даже в сложных абстрактных задачах, таких как игра в шахматы, человек вынужден анализировать возможные ходы последовательно, а не параллельно. Как отмечают Чжэн и Мейстер в своей работе, наши предки адаптировались к миру, который был достаточно медленным для выживания с такой скоростью обработки информации. Таким образом, эта ограниченность могла быть эволюционно оптимальной.

Последствия для интерфейсов мозг-компьютер

Открытие имеет важные практические последствия, особенно для разработки нейроинтерфейсов. Попытки создать прямые соединения «мозг-компьютер» для сверхбыстрой передачи мыслей могут столкнуться с непреодолимым биологическим барьером. Исследование предполагает, что даже самые совершенные технологии будут ограничены фундаментальной скоростью сознательной обработки — теми самыми 10 битами в секунду. Это ставит под вопрос реалистичность некоторых футуристических сценариев ускорения человеческого общения.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: 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.