How fast is the speed of thought? - Seena Mathew

Traducteur: Relecteur: Claire Ghyselen

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

Votre ennemi mortel vous a capturé et vous soumet à une expérience bizarre.

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

Il a prolongé votre système nerveux avec un très long neurone

to a target about 70 meters away.

qui vous relie à une cible à 70 mètres de vous.

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

À une moment donné, il va tirer une flèche.

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

Si vous pouvez transmettre une pensée à la cible avant que la flèche l’atteigne,

he’ll let you go.

il vous libèrera.

So who wins that race?

Qui sortira vainqueur ?

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

Pour le savoir, observons l’élément mécanique de la pensée : les neurones.

Il y en a environ 86 milliards dans un cerveau humain.

The human brain has about 86 billion of these cells.

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

Ils véhiculent des signaux électriques le long de leurs axones,

or action potentials.

ou les potentiels d’action.

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

Un neurone transmet ce signal à un autre au niveau d’une synapse,

by way of chemical neurotransmitters.

grâce à un neurotransmetteur chimique.

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

Le signal est reçu par les dendrites du neurone suivant,

propagated down its axon, and passed further along.

puis il circule le long de son axone et il est transmis plus loin.

So, the key factors that determine how quickly you think

Donc pour déterminer la vitesse de la pensée,

il faut prendre en compte le temps nécessaire

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

pour générer un potentiel d’action initial,

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

le véhiculer le long de l’axone et le transmettre par une synapse.

We must also factor in the number of neurons involved

Il faut aussi prendre en compte le nombre de neurones

and the distance the signal has to travel.

et la distance que le signal doit parcourir.

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

Commençons par un circuit simple : le réflexe rotulien.

A strike to your patellar tendon triggers an electrical impulse

Un choc sur votre tendon rotulien provoque une impulsion électrique

that travels up a sensory neuron to your spine.

qui remonte vers la colone vertébrale le long d’un neurone sensitif.

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

Là, le signal se divise mais pour simplifier les choses,

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

prenons le signal qui est transmis à un neurone moteur

to journey back down your leg.

et qui redescend dans votre jambe.

The total length of the neurons in that pathway

La longueur totale des neurones de ce circuit

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

est d’environ 1 mètre pour une personne de 1 mètre 65,

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

et le réflexe apparaît en moyenne 15 à 30 millisecondes après le choc.

Speed is distance divided by time,

La vitesse étant la distance divisée par le temps,

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

le signal se propage entre 120 et 240 kilomètres à l’heure.

The initial action potential accounts for 1 to 5 milliseconds

Le potentiel d’action initial représente 1 à 5 millisecondes

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

et la transmission synaptique ne prend que 0,1 à 0,5 millisecondes.

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

Donc, le signal passe la majorité du temps dans les axones.

This is consistent with research findings

Cela correspond aux résultats d’études :

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

les neurones envoient des signaux en moyenne à 180 kilomètres à l’heure.

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

Mais la vitesse peut augmenter avec la myélinisation ou un plus gros axone.

Myelin is a fatty sheath that insulates an axon,

La myéline est une gaine graisseuse qui isole un axone,

preventing electrical currents from leaking out.

ce qui évite la fuite des courants électriques.

Et les axones au diamètre plus larges produisent moins de résistance interne.

Meanwhile, axons with larger diameters offer less internal resistance.

These compounded factors can raise the speed of an action potential

Ces facteurs combinés peuvent accélérer un potentiel d’action,

as high as 432 kilometers per hour.

qui peut atteindre jusqu’à 432 kilomètres à l’heure.

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

Il y a de nombreuses variables : certains pensent plus vite que d’autres,

and your own speed of thought changes throughout your lifetime.

et la vitesse de votre pensée change au cours de votre vie.

In particular, as you reach old age,

En particulier, avec le vieillissement,

the myelin sheath covering your axons wears down,

la gaine de myéline qui recouvre nos axones s’use,

and other neuronal structures degrade.

et d’autres structures neuronales se dégradent.

Back to the dastardly experiment.

Revenons à notre terrible expérience.

Arrows shot from recurve bows fly, on average,

Une flèche tirée avec un arc recourbé vole, en moyenne,

around 240 kilometers per hour.

à environ 240 kilomètres à l'heure.

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

Donc avec un neurone assez long, myélinisé ou au diamètre assez large,

your thoughts actually could win the race.

votre pensée pourrait gagner la course.

But… there’s a wrinkle.

Mais ... il y a un hic.

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

La flèche et votre pensée ne partent pas en même temps.

first the arrow fires, then once you perceive it,

D’abord, la flèche est tirée, puis, lorsque vous la percevez,

your signal can start down its path.

votre signal peut être lancé sur son chemin.

Processing images or music, participating in inner speech,

Analyser des images ou de la musique, entretenir un dialogue intérieur,

and recalling memories all require complicated neural pathways

et se souvenir nécessitent des circuits neuronaux complexes

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

qui n’ont rien à voir avec la linéarité du réflexe rotulien.

The speed at which these thoughts occur is mostly consistent,

la vitesse à laquelle ces pensées émergent est assez constante,

bien que a myélinisation et le diamètre de l’axone provoquent des variations.

with variations based on myelination and axon diameter.

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

Mais la durée d’une pensée peut varier énormément en fonction de son trajet,

pitstops, and destination.

de ses arrêts et de sa destination.

In this case, when you perceive a threatening stimulus,

Dans notre cas, la perception d’un stimulus menaçant,

you’ll invoke a fear startle response.

provoquera un réflexe de sursaut.

Similar to the knee-jerk response,

Comme le réflexe rotulien,

a startle can be involuntary and quite fast.

un sursaut peut être involontaire et très rapide.

If the string twangs loud enough,

Si le bruit de la corde est assez fort,

you might react in less than 65 milliseconds.

votre temps de réaction peut être inférieur à 65 millisecondes.

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

Mais vous réagirez plus probablement à ce que vous verrez.

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

Nos yeux peuvent détecter une image en 13 millisecondes,

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

mais l’analyse de l’image et du danger potentiel

can take as long as 180 to 200 milliseconds.

peut prendre jusqu’à 180 à 200 millisecondes.

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

Pendant ce temps, la flèche aura pris 13 mètres d’avance.

The target is far enough away

La cible est assez loin

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

pour que vous ayez juste le temps de la rattraper,

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

si vous réussissez à être assez rapide.