How fast is the speed of thought? - Seena Mathew

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Alsa Saal

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

היריב שלכם לכד אתכם וחיבר אתכם לניסוי מוזר.

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

הוא האריך את מערכת העצבים שלכם עם נוירון אחד מאוד ארוך

to a target about 70 meters away.

למטרה במרחק 70 מטר.

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

בנקודה מסויימת, הוא ירה חץ.

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

הם תוכלו לחשוב מחשבה למטרה לפני שהחץ יפגע בה,

he’ll let you go.

הוא ישחרר אתכם.

So who wins that race?

אז מי מנצח במרוץ?

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

כדי לענות, נצטרך לבחון את החומרה של המחשבה: נוירונים.

The human brain has about 86 billion of these cells.

למוח האנושי יש בערך 86 מיליארד מהתאים האלה.

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

הם משדרים אותות במורד האקסונים בצורת פולסים חשמליים,

or action potentials.

או פוטנציאל פעולה.

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

ניורון אחד יכול להעביר אז את האות הזה לבא אחריו בסינפסה

by way of chemical neurotransmitters.

בדרך של נוירו טרנסמיטורים כימיים.

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

האות מתקבל על ידי הדנטריט של הניורון הבא,

propagated down its axon, and passed further along.

מחלחל במורד האקסון, וממשיך הלאה.

So, the key factors that determine how quickly you think

אז, גורמי המפתח שקובעים כמה מהר אתם חושבים

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

כוללים כמה זמן לוקח לייצר פוטנציאל פעולה ראשוני;

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

לחלחל אותו במורד האקסון; ולהעביר אותו דרך הסינפסה.

We must also factor in the number of neurons involved

אנחנו חייבים גם לחשב את מספר הנוירונים המעורבים

and the distance the signal has to travel.

והמרחק שהאות צריך לעבור.

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

הבה נראה איך זה נראה בדרך פשוטה -- רפלקס הבעיטה בברך שלכם.

A strike to your patellar tendon triggers an electrical impulse

מכה על גיד הפטלר מפעילה פולס חשמלי

that travels up a sensory neuron to your spine.

שנע במעלה נוירון תחושתי לעמוד השדרה שלכם.

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

שם האות מתפצל, ולמען הפשטות,

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

נתחשב בחלק שקופץ לתוך נוירון התנועה

to journey back down your leg.

לעבור חזרה במורד הרגל שלכם.

The total length of the neurons in that pathway

האורך הכולל של הנוירונים בדרך ההיא

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

הוא בערך מטר אחד אצל אדם בגובה 1.65 מטר,

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

ובממוצע לוקח 15 עד 30 מילישניות ממכה לבעיטה.

Speed is distance divided by time,

מהירות היא מרחק חלקי זמן,

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

אז האות הזה נע במהירות של בין 120 ל 240 קילומטר בשעה.

The initial action potential accounts for 1 to 5 milliseconds

פוטנציאל הפעולה הראשונית מהווה 1 עד 5 מילישניות

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

והשידור הסינפטי לוקח רק 0.1 עד 0.5 מילישניות,

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

אז רוב הזמן מוקדש למעבר בתוך האקסון.

This is consistent with research findings

זה עקבי עם ממצאי המחקר

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

שנוירון של אדם ממוצע שולח אותות במהירות של בערך 180 קילומטר בשעה.

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

אבל מהירויות יכולות להיות מואצות עם מיאליניזציה וקוטר אקסון מוגדל.

Myelin is a fatty sheath that insulates an axon,

מיאלין הוא כיסוי שומני שמבודד את האקסון,

preventing electrical currents from leaking out.

ומונע מזרמים חשמליים לזלוג החוצה.

Meanwhile, axons with larger diameters offer less internal resistance.

באותה עת, אקסונים בקוטר גדול יותר מציעים פחות התנגדות פנימית.

These compounded factors can raise the speed of an action potential

הגורמים האלה יחד יכולים להעלות את מהירות פוטנציאל הפעולה

as high as 432 kilometers per hour.

עד למהירות 432 קילומטר לשעה.

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

יש מגוון גדול: כמה אנשים חושבים מהר יותר מאחרים,

and your own speed of thought changes throughout your lifetime.

ומהירות המחשבה שלכם משתנה במהלך חייכם.

In particular, as you reach old age,

במיוחד, כשהם מגיעים לגיל מבוגר יותר,

the myelin sheath covering your axons wears down,

כיסוי המיאלין שמכסה את האקסונים שלכם נשחק,

and other neuronal structures degrade.

ומבנים עצביים אחרים מידרדרים.

Back to the dastardly experiment.

חזרה לניסוי השפל.

Arrows shot from recurve bows fly, on average,

חיצים שנורים מקשת עפים בממוצע,

around 240 kilometers per hour.

במהירות של 240 קילומטר בשעה.

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

מה שאומר שבהנתן נוירונים ארוכים מספיק עם ציפוי מיאלין וקוטר גדול מספיק,

your thoughts actually could win the race.

המחשבות שלכם למעשה יכולות לנצח במרוץ.

But… there’s a wrinkle.

אבל... יש בעיה.

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

החץ והמחשבה לא יוצאים לדרך באותו הזמן;

first the arrow fires, then once you perceive it,

ראשית החיצים נורים, ואז ברגע שאתם קולטים את זה,

your signal can start down its path.

האות שלכם יכול לצאת במורד הנתיב.

Processing images or music, participating in inner speech,

עיבוד תמונות או מוזיקה, דיבור פנימי,

and recalling memories all require complicated neural pathways

וזכרון - כולם דורשים דרכים עצביות מורכבות

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

שלא קרובות ללינאריות של ריפלקס קפיצת הברך.

The speed at which these thoughts occur is mostly consistent,

המהירות בה המחשבות מתרחשות היא מאוד עקבית,

with variations based on myelination and axon diameter.

עם שינויים מבוססים על ציפוי המיאלין וקוטר האקסון.

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

אבל משך המחשבה ישתנה משמעותית כתלות בדרך שלה,

pitstops, and destination.

בעצירות בדרך וביעד.

In this case, when you perceive a threatening stimulus,

במקרה הזה, כשאתם קולטים גירוי מאיים,

you’ll invoke a fear startle response.

אתם תפעילו תגובה של פחד.

Similar to the knee-jerk response,

בדומה לתגובת הקפיצה של הברך,

a startle can be involuntary and quite fast.

בהלה יכולה להיות לא רצונית ומאוד מהירה.

If the string twangs loud enough,

אם המיתר מקפץ חזק מספיק,

you might react in less than 65 milliseconds.

אתם יכולים להגיב תוך 65 מילישניות.

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

אבל יותר סביר, שתגובת הבהלה שלכם תהיה מבוססת על ראיה.

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

העיניים שלנו יכולות לייצר תמונה במהירות של 13 מילישניות,

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

אבל עיבוד של מה שאנחנו רואים וקביעת הסכנה שזה מהווה

can take as long as 180 to 200 milliseconds.

יכולה לקחת עד 180 ל 200 מילישניות.

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

באותו זמן החץ יעוף כבר 13 מטר.

The target is far enough away

המטרה רחוקה מספיק

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

שיש לכם סיכוי מספיק להשיג אותו,

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

אם תוכלו, מילולית, לחשוב את דרככם החוצה.