How fast is the speed of thought? - Seena Mathew

Traduttore: Chiara Rossini Revisore: Chiara Polesinanti

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

Il tuo nemico mortale ti ha catturato

e ti ha collegato a un bizzarro marchingegno.

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

Ha esteso il tuo sistema nervoso con un neurone molto lungo

to a target about 70 meters away.

fino a un bersaglio posto a circa 70 metri di distanza.

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

A un certo punto, scoccherà una freccia.

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

Se riuscirai a inviare un pensiero al bersaglio

prima che la freccia lo colpisca,

he’ll let you go.

ti lascerà andare.

Allora, chi vincerà la gara?

So who wins that race?

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

Per rispondere, dobbiamo esaminare l'hardware del pensiero: i neuroni.

The human brain has about 86 billion of these cells.

Il cervello umano ha circa 86 miliardi di queste cellule.

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

Trasmettono segnali lungo i loro assoni per mezzo di impulsi elettrici,

or action potentials.

o potenziali d'azione.

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

Un neurone può poi trasmettere il segnale al neurone successivo

a livello di una sinapsi tramite neurotrasmettitori chimici.

by way of chemical neurotransmitters.

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

Il segnale viene ricevuto dai dendriti del neurone successivo,

propagated down its axon, and passed further along.

propagato lungo il suo assone e passato oltre.

So, the key factors that determine how quickly you think

Quindi, i fattori chiave che determinano quanto velocemente pensiamo

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

includono quanto tempo ci vuole per generare un potenziale d'azione,

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

propagarlo per tutta la lunghezza dell'assone

e trasportarlo attraverso la sinapsi.

We must also factor in the number of neurons involved

Dobbiamo anche tenere conto del numero di neuroni coinvolti

and the distance the signal has to travel.

e della distanza che il segnale deve percorrere.

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

Vediamo cosa succede nel caso di un percorso semplice:

il riflesso del ginocchio.

A strike to your patellar tendon triggers an electrical impulse

Un colpo al tendine rotuleo innesca un impulso elettrico

that travels up a sensory neuron to your spine.

che viaggia lungo un neurone sensoriale fino alla colonna vertebrale.

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

Là il segnale si dirama,

e, per semplicità, considereremo il tratto dove salta in un motoneurone

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

to journey back down your leg.

per tornare indietro lungo la gamba.

The total length of the neurons in that pathway

La lunghezza totale dei neuroni in quel percorso

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

è di circa 1 metro in una persona alta 1,70 metri,

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

e in media, dal colpo al calcio, ci vogliono da 15 a 30 millisecondi.

Speed is distance divided by time,

La velocità è la distanza divisa per il tempo,

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

quindi questo segnale viaggia tra i 120 e i 240 chilometri orari.

The initial action potential accounts for 1 to 5 milliseconds

Per generare il potenziale d'azione iniziale occorrono da 1 a 5 millisecondi

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

e le trasmissioni sinaptiche richiedono solo da 0,1 a 0,5 millisecondi,

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

quindi la maggior parte di quel tempo viene speso all'interno degli assoni.

This is consistent with research findings

Ciò è coerente con i risultati della ricerca:

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

il singolo neurone medio invia segnali a circa 180 chilometri orari.

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

Ma la velocità può essere aumentata con la mielinizzazione

e l'incremento del diametro degli assoni.

Myelin is a fatty sheath that insulates an axon,

La mielina è una guaina di lipidi che isola gli assoni,

preventing electrical currents from leaking out.

prevenendo fuoriuscite di corrente elettrica.

Gli assoni con diametri maggiori, invece, offrono meno resistenza interna.

Meanwhile, axons with larger diameters offer less internal resistance.

These compounded factors can raise the speed of an action potential

La combinazione di questi fattori

può aumentare la velocità di un potenziale d'azione fino a 432 chilometri orari.

as high as 432 kilometers per hour.

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

Ci sono molte varianti: alcune persone pensano più velocemente di altre,

and your own speed of thought changes throughout your lifetime.

e la velocità del pensiero cambia nel corso della vita.

In particular, as you reach old age,

In particolare, quando si raggiunge la vecchiaia,

the myelin sheath covering your axons wears down,

la guaina mielinica che copre gli assoni si logora,

and other neuronal structures degrade.

e altre strutture neuronali si degradano.

Back to the dastardly experiment.

Torniamo al vile esperimento.

Arrows shot from recurve bows fly, on average,

Le frecce lanciate da archi ricurvi volano, in media,

around 240 kilometers per hour.

a circa 240 chilometri orari.

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

Ciò significa che con un neurone abbastanza lungo,

mielinizzato o di grande diametro,

your thoughts actually could win the race.

effettivamente, i tuoi pensieri potrebbero vincere la gara.

But… there’s a wrinkle.

Ma... c'è un problema.

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

La freccia e il pensiero non partono nello stesso tempo.

first the arrow fires, then once you perceive it,

Prima l'arco scocca la freccia, poi una volta che l'hai percepito,

your signal can start down its path.

il segnale può iniziare il suo percorso.

Processing images or music, participating in inner speech,

Elaborare immagini o musica, avere un dialogo interiore,

and recalling memories all require complicated neural pathways

o richiamare ricordi sono azioni che richiedono percorsi neurali complicati

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

che non sono neanche lontanamente vicini alla linearità del riflesso del ginocchio.

The speed at which these thoughts occur is mostly consistent,

La velocità con cui questi pensieri si presentano è per lo più coerente

with variations based on myelination and axon diameter.

con variazioni nella mielinizzazione e nel diametro degli assoni.

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

Ma la durata di un pensiero varierà sensibilmente a seconda dei suoi percorsi,

pitstops, and destination.

delle sue pause e dei suoi punti di arrivo.

In this case, when you perceive a threatening stimulus,

In questo caso, quando percepirai uno stimolo minaccioso,

you’ll invoke a fear startle response.

invocherai una risposta allo spavento.

Similar to the knee-jerk response,

Come nel riflesso del ginocchio,

a startle can be involuntary and quite fast.

uno spavento può essere involontario e abbastanza veloce.

If the string twangs loud enough,

Se la corda suona abbastanza forte,

you might react in less than 65 milliseconds.

potresti reagire in meno di 65 millisecondi.

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

Probabilmente, però, la tua reazione di spavento sarà più basata sulla vista.

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

I nostri occhi possono elaborare un'immagine in soli 13 millisecondi,

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

ma capire ciò che stai vedendo e determinare il pericolo che pone

can take as long as 180 to 200 milliseconds.

può richiedere fino a 180-200 millisecondi.

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

Nel frattempo la freccia avrà guadagnato un vantaggio di circa 13 metri.

The target is far enough away

L'obiettivo è così lontano

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

che hai appena una possibilità di raggiungerlo,

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

se riesci a figurarti in fretta, e letteralmente, la tua via d'uscita.