הפרדוקס הוא שעיבוד קלט חושי נעשה במהירות גדולה פי 100 מיליון ממהירות החשיבה * החוקר הראשי: "בכל רגע, אנו מחלצים רק 10 ביטים מתוך טריליון שהחושים שלנו קולטים ומשתמשים בהם כדי לתפוס את העולם סביבנו ולקבל החלטות. מה עושה המוח עם כל המידע הזה שהוא מסנן?"
מדענים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech) גילו מגבלה מפתיעה במהירות החשיבה האנושית – רק 10 ביטים לשנייה – על אף שחושינו קולטים נתונים בקצב של מיליארד ביטים לשנייה.
תגלית זו מעוררת שאלות מרתקות לגבי האופן שבו המוח שלנו מסנן מידע ולמה אנו מעבדים רק מחשבה אחת בכל פעם. המחקר מציע שלגורמים אבולוציוניים יש תפקיד בכך, שכן מוחם של אבותינו המוקדמים נועד לניווט פשוט ולא למשימות מרובות.
כימות מהירות החשיבה
חוקרים ב-Caltech כימתו את מהירות החשיבה האנושית ומצאו שהיא עומדת על 10 ביטים לשנייה בלבד. לעומת זאת, המערכות החושיות שלנו מעבדות מידע בקצב מדהים של מיליארד ביטים לשנייה – פי 100 מיליון ממהירות החשיבה. תגלית זו פותחת שאלות מסקרנות לנוירולוגים, בעיקר מדוע המוח יכול להתמקד רק במחשבה אחת בכל פעם בזמן שהוא מעבד כמות עצומה של קלט חושי.
המחקר בוצע במעבדתו של פרופ' מרקוס מייסטר (PhD '87), פרופסור למדעי הביולוגיה ב-Caltech, בהובלת תלמידת המחקר ג'יייו ז'נג. ממצאי המחקר פורסמו לאחרונה בכתב העת המדעי Neuron.
ביט הוא יחידת המידע הבסיסית במחשוב. למשל, חיבור Wi-Fi טיפוסי יכול לעבד 50 מיליון ביטים בשנייה. במחקר החדש, ז'נג יישמה טכניקות מתחום תורת המידע על כמות עצומה של ספרות מדעית בנוגע להתנהגויות אנושיות, כמו קריאה וכתיבה, משחקי וידאו ופתרון קובייה הונגרית, וחישבה שבני אדם חושבים בקצב של 10 ביטים לשנייה.
הפרדוקס של יעילות המוח
"זוהי מהירות נמוכה ביותר," אומר מייסטר. "בכל רגע, אנו מחלצים רק 10 ביטים מתוך טריליון שהחושים שלנו קולטים ומשתמשים בהם כדי לתפוס את העולם סביבנו ולקבל החלטות. זה מעלה פרדוקס: מה עושה המוח עם כל המידע הזה שהוא מסנן?"
במוח יש מעל 85 מיליארד נוירונים, כאשר שליש מהם מוקדשים לחשיבה ברמה גבוהה ונמצאים בקורטקס. נוירון בודד הוא מעבד מידע חזק שיכול להעביר בקלות יותר מ-10 ביטים בשנייה. אז למה הם לא עושים זאת? ולמה יש כל כך הרבה מהם אם אנו חושבים באיטיות כזו? מייסטר מציע שעם גילוי "מגבלת המהירות" הזו, על מחקרי מדעי המוח בעתיד לשקול את הפרדוקסים הללו.
מחקרים מציעים שהיצורים המוקדמים ביותר עם מערכת עצבים השתמשו במוחם בעיקר לניווט, כדי להתקדם לעבר מזון ולהתרחק מטורפים. אם המוחות שלנו התפתחו ממערכות פשוטות אלה כדי לעקוב אחר נתיבים, יהיה הגיוני שאנו יכולים לעקוב אחר "נתיב" מחשבה אחד בכל פעם. "חשיבה אנושית יכולה להיתפס כסוג של ניווט במרחב של מושגים מופשטים," כותבים ז'נג ומייסטר.
הצוות מדגיש את הצורך במחקר עתידי כיצד מגבלה זו – מסלול מחשבה אחד בכל פעם – מקודדת במבנה המוח.
" אבותינו בחרו גומחה אקולוגית שבה העולם איטי מספיק כדי להפוך את ההישרדות לאפשרית," כותבים ז'נג ומייסטר. "למעשה, 10 הביטים לשנייה נחוצים רק במצבי קיצון, ורוב הזמן הסביבה שלנו משתנה בקצב רגוע הרבה יותר."
מחשבה מחודשת על ממשקי מוח-מחשב
הכימות החדש של קצב החשיבה האנושית עשוי לערער חלק מהתסריטים המדע-בדיוניים העתידיים. בעשור האחרון, אילי טכנולוגיה הציעו ליצור ממשק ישיר בין מוחות אנושיים למחשבים כדי לאפשר תקשורת מהירה יותר מקצב השיחה או ההקלדה הרגילים. עם זאת, המחקר החדש מציע שמוחותינו יתקשרו דרך ממשק עצבי באותו קצב של 10 ביטים לשנייה.
עוד בנושא באתר הידען:
