How fast is the speed of thought? - Seena Mathew

المترجم: omar idmassaoud المدقّق: Yahya Mansour

Your mortal enemy has captured you and hooked you up to a bizarre experiment.

لقد أسرك عدوك اللدود وربطك وجعلك تخضع لتجربة غريبة.

He’s extended your nervous system with one very long neuron

وقام بتزويد جهازك العصبي بخلية عصبية طويلة جدا

to a target about 70 meters away.

لهدف يبعد حوالي 70 مترًا.

At some point, he’s going to fire an arrow.

وفي مرحلة ما سيرمي سهمًا.

If you can then think a thought to the target before the arrow hits it,

إذا استطعت حينها التفكير في شيء يحجب الهدف قبل أن يضربه السهم،

he’ll let you go.

فسوف يطلق سراحك.

So who wins that race?

إذن من سيفوز بهذا السباق؟

In order to answer, we have to examine the hardware of thought: neurons.

لإعطاء الإجابة علينا فحص أدوات الفكر: ألا وهي الخلايا العصبية.

يمتلك الدماغ البشري حوالي 86 مليارا من هذه الخلايا.

The human brain has about 86 billion of these cells.

They transmit signals down their axons by way of electrical impulses,

فهي تنقل الإشارات عبر محاورها عن طريق النبضات الكهربائية،

or action potentials.

أو جهد الفعل.

One neuron can then pass that signal to the next at a synapse

يمكن لأحد الخلايا العصبية بعد ذلك تمرير هذه الإشارة إلى الخلية التالية عند المشبك

by way of chemical neurotransmitters.

بواسطة الناقلات العصبية الكيميائية.

The signal is received by the next neuron’s dendrites,

تستقبل التشعبات العصبية التالية الإشارة،

propagated down its axon, and passed further along.

فتمر عبر محورها العصبي وتنتقل للعصبون الموالي.

So, the key factors that determine how quickly you think

لذا، فالعوامل الرئيسية التي تحدد سرعة تفكيرك

تتضمن الوقت الذي يستغرقه إنشاء جهد ما بعد المشبك العصبي؛

include how long it takes to generate an initial action potential;

propagate it down the length of the axon; and transport it through the synapse.

أي مروره عبر العصبون؛ ونقله عبر المشبك العصبي.

We must also factor in the number of neurons involved

علينا أيضا أن نأخذ في الاعتبار عدد الخلايا العصبية المعنية

and the distance the signal has to travel.

والمسافة التي يجب أن تقطعها الإشارة.

Let’s see what this looks like in a simple pathway— your knee-jerk reflex.

لنرى كيف يبدو هذا في مسار بسيط كما في منعكس نَفضَة الركبة.

A strike to your patellar tendon triggers an electrical impulse

تؤدي إصابة الوتر الرضفي إلى حدوث نبضة كهربائية

that travels up a sensory neuron to your spine.

تنتقل عبر الخلايا العصبية الحسية إلى عمودك الفقري.

There the signal branches, and for the sake of simplicity,

فتتفرع الإشارة هناك -ولتبسيط الأمور-

we’ll consider the segment that jumps into a motor neuron

سننظر في جزء الإشارة الذي يقفز إلى الخلايا العصبية الحركية

to journey back down your leg.

ثم يعود إلى أسفل رجلك.

The total length of the neurons in that pathway

الطول الإجمالي للخلايا العصبية في هذا المسار

is about 1 meter in someone who is 5 foot 5 inches,

يبلغ حوالي متر واحد عند شخص طوله 1,65 مترا،

and on average it takes 15 to 30 milliseconds from strike to kick.

وفي المتوسط​​، يستغرق الأمر ما بين 15 و30 مللي ثانية من الضربة إلى الركلة.

Speed is distance divided by time,

السرعة هي المسافة مقسومة على الوقت،

so this signal travels somewhere between 120 to 240 kilometers per hour.

لذلك تتراوح سرعة هذه الإشارة ما بين 120 و240 كيلومترا في الساعة.

The initial action potential accounts for 1 to 5 milliseconds

يستغرق جهد ما بعد المشبك العصبي ما بين 1 و5 مللي ثانية

and synaptic transmissions only take .1 to .5 milliseconds,

ولا تستغرق عمليات النقل المتشابكة سوى 0,1 إلى 0,5 مللي ثانية،

so the bulk of that time is spent within the axons.

لذا فالجزء الأكبر من ذلك الوقت يمضي داخل المحور العصبي.

This is consistent with research findings

هذا لا يخالف نتائج البحث

that the average individual neuron sends signals at around 180 kilometers per hour.

القائلة أن ​​الخلايا العصبية الفردية ترسل إشارات بسرعة 180 كيلومترا في الساعة.

But speeds can be boosted with myelination and increased axon diameter.

ولكن يمكن تعزيز السرعات عبر عملية تكوّن النخاعين وزيادة قطر المحور العصبي.

Myelin is a fatty sheath that insulates an axon,

النخاعين هو غمد دهني يعزل محور عصبي،

preventing electrical currents from leaking out.

ويمنع التيارات الكهربائية من التسرب.

وفي ذات الوقت توفر المحاور ذات الأقطار الأكبر مقاومة داخلية أقل.

Meanwhile, axons with larger diameters offer less internal resistance.

These compounded factors can raise the speed of an action potential

يمكن لهذه العوامل مع بعض أن ترفع من سرعة جهد الفعل

as high as 432 kilometers per hour.

ليصل إلى 432 كيلومترا في الساعة.

There’s plenty of variation: some people think faster than others,

هناك الكثير من الاختلافات: يفكر بعض الناس أسرع من غيرهم،

and your own speed of thought changes throughout your lifetime.

وسرعة التفكير تتغير مع كبر السن.

In particular, as you reach old age,

خصوصا عندما يصل المرء لمرحلة الشيخوخة،

the myelin sheath covering your axons wears down,

يتآكل غمد النخاعين الذي يغطي المحور العصبي،

and other neuronal structures degrade.

كما تتحلل هياكل عصبية أخرى.

Back to the dastardly experiment.

لنعد إلى التجربة الغادرة.

Arrows shot from recurve bows fly, on average,

تطير السهام المطلقة من أقواس منحنية -في المتوسط-

around 240 kilometers per hour.

بسرعة 240 كيلومترا في الساعة تقريبا.

Which means that given a sufficiently long, myelinated or large-diameter neuron,

أي أن التوفر على خلية عصبية طويلة أو غليظة أو بها ما يكفي من النخاعين،

your thoughts actually could win the race.

كفيل بمنح الفوز بالسباق لأفكارك.

But… there’s a wrinkle.

لكن... هناك تفصيل متجعد.

The arrow and thought don’t leave the gate at the same time;

لا ينطلق السهم والفكر في نفس الوقت؛

first the arrow fires, then once you perceive it,

ينطلق السهم أولا ثم بمجرد إدراكه،

your signal can start down its path.

يمكن أن تنطلق إشارتك في مسارها.

Processing images or music, participating in inner speech,

إن معالجة الصور أو الموسيقى والتكلم مع نفسك،

and recalling memories all require complicated neural pathways

واسترجاع الذكريات، كل ذلك يتطلب مسارات عصبية معقدة

that are nowhere close to the linearity of the knee-jerk reflex.

أكثر تعقيدا من منعكس نفضة الركبة.

The speed at which these thoughts occur is mostly consistent,

السرعة التي تحدث بها هذه الأفكار متسقة في غالب الوقت،

مع اختلافات قائمة على النخاعين وقطر المحور العصبي.

with variations based on myelination and axon diameter.

But the duration of a thought will vary significantly depending on its routes,

لكن مدة الفكر تختلف بشكل كبير حسب مساراتها،

pitstops, and destination.

وتوقفاتها ووجهتها.

In this case, when you perceive a threatening stimulus,

في هذه الحالة، عندما ترى تهديدا منبها،

you’ll invoke a fear startle response.

فسوف يُحدِث ذلك استجابة إجفال.

Similar to the knee-jerk response,

على غرار استجابة نفضة الركبة،

a startle can be involuntary and quite fast.

يمكن أن يكون الجفل لا إراديا وفي عاية السرعة.

If the string twangs loud enough,

إذا رن الوتر بصوت عالٍ بما يكفي،

you might react in less than 65 milliseconds.

فقد تتفاعل في أقل من 65 مللي ثانية.

More likely though, your startle reaction will be based on sight.

لكن الأرجح أن رد فعلك المفاجئ سوف يعتمد على البصر.

Our eyes can process an image as quickly as 13 milliseconds,

يمكن لأعيننا معالجة صورة بسرعة تصل إلى 13 مللي ثانية،

but computation of what you’re seeing and determining the danger it poses

ولكن حساب ما تراه وتحديد الخطر الذي يمثله

can take as long as 180 to 200 milliseconds.

قد يستغرق نحو 180 إلى 200 مللي ثانية.

In that time the arrow will have gained a head start of about 13 meters.

في تلك المدة سيكون السهم قد سبق بحوالي 13 مترا.

The target is far enough away

الهدف بعيد بما فيه الكفاية

that you’ve got just enough of a chance to catch up,

ما يمنحك فرصة كافية للحاق بالسهم،

if you can quickly, and quite literally, think your way out.

هذا إن استطعت -حرفيا- التفكير بسرعة في طريقة للخروج.