Предел скорости мыслей.

Мозг производит мысли удивительно медленно. Человеку часто кажется, будто его внутренний мир — мысли, образы, чувства — куда богаче и стремительнее, чем всё, что он способен выразить словами в реальном времени. Предпринимателя Илона Маска настолько тревожит то, что он называет «проблемой пропускной способности», что одной из его долгосрочных целей стало создание интерфейса, позволяющего мозгу напрямую общаться с компьютером — минуя медлительность речи и письма.

Как быстро думает мозг

Но даже если бы такая технология появилась, результат, вероятно, разочаровал бы её создателя. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Neuron, человек запоминает, принимает решения и воображает с поразительно постоянной — и мучительно низкой — скоростью около 10 бит в секунду. Для сравнения: органы чувств собирают информацию примерно со скоростью в миллиард бит в секунду.

Этот биологический парадокс, на который указывают авторы работы, помогает объяснить иллюзорное ощущение, будто наш разум способен одновременно удерживать бесконечное множество мыслей. Исследователи даже дали этому явлению имя — «иллюзия Маска». Один из соавторов, нейробиолог Маркус Мейстер из Калифорнийского технологического института, замечает: человеческий мозг куда менее впечатляющ, чем нам хотелось бы думать. Он чрезвычайно медлителен в принятии решений — и смехотворно отстаёт от любых устройств, с которыми мы взаимодействуем.

Мейстер и его коллега, аспирантка нейробиологии Цзейю Чжэн, подчёркивают ещё одну особенность: мозг способен делать лишь одно дело — и делает его медленно. Даже если бы Маск подключил свой мозг к компьютеру, скорость общения с машиной не превысила бы ту, что возможна при разговоре по телефону.

Новое исследование опирается на десятилетия психологических наблюдений, показывающих, что человек воспринимает лишь крошечную долю сенсорной информации. «Мы можем обратить внимание только на ограниченное количество сигналов — именно они и становятся нашим осознанным опытом и закрепляются в памяти», — объясняет Мейстер. Но до сих пор, добавляет он, в этих работах не хватало «чувства чисел» — количественной оценки. Именно этот пробел он и Чжэн попытались заполнить.

Собрав данные из самых разных областей — от психологии и нейронаук до технологий и исследований человеческой продуктивности, — учёные сопоставили скорость работы отдельных нейронов с возможностями чемпионов по запоминанию и провели собственные расчёты. Итог оказался неожиданным: за почти столетие исследований скорость человеческого мышления неизменно оценивалась в диапазоне от 5 до 20 бит в секунду, в среднем — около 10. По словам Чжэн, это число оказалось удивительным ещё и потому, что весь объём информации, который человек способен усвоить за жизнь, теоретически уместился бы на небольшой флешке.

Органы чувств — зрение, обоняние, слух — работают несравнимо быстрее: примерно в сто миллионов раз быстрее, чем процессы мышления. «Когда сопоставляешь эти цифры, становится ясно: между ними зияет колоссальная пропасть», — говорит Мейстер. И именно из этого парадокса, по его мнению, могут родиться новые подходы к научным исследованиям.

Богатство сенсорных данных создаёт ещё одну иллюзию — будто мы воспринимаем окружающий мир во всех его деталях. Но это, по словам Мейстера, «наглядно неверно». Если попросить человека описать то, что находится вне центра его взгляда, он едва различит хоть что-то. Мы можем направить взгляд на любую деталь — и потому разум создаёт ощущение, будто всё это присутствует одновременно, хотя на деле каждая деталь требует отдельного внимания.

С мышлением происходит нечто похожее. Теоретически мы могли бы удерживать множество мыслей сразу, направляя сознание в разные стороны. Но на практике — лишь одну мысль в каждый момент времени.

Есть и ещё одна причина, по которой мы склонны переоценивать собственный разум: у нас нет точки отсчёта. «Мы не можем выйти за пределы самих себя, чтобы понять, что здесь, по сути, нечем особенно гордиться», — замечает Мейстер.

Полученные результаты поднимают вопросы сразу в нескольких областях — от эволюции до технологий и сравнительной биологии. Но особенно исследователей занимает загадка: почему префронтальная кора — область, связанная с личностью и контролем поведения, — содержит миллиарды нейронов, но обрабатывает информацию с той же фиксированной скоростью около 10 бит в секунду? Возможно, дело в необходимости постоянно переключаться между задачами и объединять сигналы из разных нейронных цепей. Однако для проверки этой гипотезы потребуются более сложные поведенческие исследования.

Не менее важен и другой вопрос: почему мозг вообще способен делать только одно дело за раз? «Если бы мы могли обрабатывать тысячу мыслей параллельно, пусть даже по 10 бит в секунду каждая, разрыв был бы не столь велик», — говорит Мейстер. Почему человек не способен к такому ментальному многозадачному режиму, остаётся глубокой загадкой.

Нейробиолог Энтони Зейдор из Cold Spring Harbor Laboratory, не участвовавший в работе, называет её «замечательной и заставляющей задуматься». По его словам, она указывает на фундаментальный предел скорости мышления — «примерно равный темпу непринуждённого набора текста или разговора».

«Похоже, природа встроила в наше сознание ограничитель скорости, и никакие нейротехнологии не смогут его обойти», — говорит он. Почему это так? Мы не знаем, но, вероятно, ответ кроется в нашей эволюционной истории.

С ним согласна и нейробиолог Николь Раст из Университет Пенсильвании. По её мнению, эта работа может изменить сам подход нейронаук к изучению мозга.

«Почему периферическая нервная система способна обрабатывать тысячи сигналов параллельно, а мы — лишь одну задачу за раз?» — задаётся она вопросом. — «Любая теория мозга, претендующая на объяснение наших удивительных способностей — планирования, решения задач, — должна учитывать этот парадокс».

Источник: Рейчел Нувер, Scientific American № 332, 2025 March.

Предыдущая статья:
Кораллы наносят ответный удар.