How fast is the speed of thought? - Seena Mathew

Translator: Hiwa Foundation Reviewer: Hiwa Foundation II

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

دوژمنە سەرسەختەکەت تۆی بەستووەتەوەو ئەیەوێت تاقیکردنەوەیەکی سەیر ئەنجام بدات.

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

کۆئەندامی مێشک و دەمارەکانتی بەستووە بە دەمارەخانەیەکی زۆر درێژەوە

to a target about 70 meters away.

بۆ ئامانجێک کە نزیکەی ٧٠ مەتر دوورە.

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

لە چرکە ساتێکدا، تیرەکە ئەهاوێژێت.

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

ئەگەر بتوانی بیر لە بیرۆکەیەک بکەیتەوە پێش ئەوەی سەهمەکە لە ئامانجەکە بدات،

he’ll let you go.

ئەوا ڕێگەت پێدەدات بڕۆیت.

So who wins that race?

ئایا کێ پێشبڕکێکە ئەباتەوە؟

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

بۆ ئەوەی وەڵام بدەینەوە، پێویستە ئامێری بیر بپشکنین: دەمارەخانەکان.

The human brain has about 86 billion of these cells.

مێشکی مرۆڤ نزیکەی ٨٦ بلیۆن دەمارە خانەی تێدایە.

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

کە لە ڕێگەی تەزووی کارەباییەوە ئاماژەکان ئەگوازنەوە بە ئەگزۆنەکانیاندا،

or action potentials.

یان توانای بزواندن.

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

دەمارەخانە ئەو ئاماژەیە لەڕێگەی پێکەوەلکانەکانەوە ئەگوازێتەوە

by way of chemical neurotransmitters.

لە ڕێگەی ئاماژەگەیەنەرە کیمیاییەکان.

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

ئاماژەکە لەڕێگەی پەلەکانی دەمارەخانەکەوە وەردەگیرێن،

propagated down its axon, and passed further along.

بە ئەگزۆنەکەیدا ئەڕوات، ئەڕوات بۆ خانەی دواتر.

So, the key factors that determine how quickly you think

واتا هۆکاری سەرەکی کە دیاری دەکات چەند خێرا بیردەکەیتەوە

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

بریتیە لەوەی چەندی پێدەچێت بۆ ئەوەی ئاماژە سەرەتاییەکە دروست بکرێت؛

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

بڵاو بێتەوە بە درێژایی ئەگزۆنەکەیدا؛ وە بگوێزرێتەوە بە بەستەری نێوان خانەکاندا.

We must also factor in the number of neurons involved

پێویستە ژمارەی دەمارەخانەکانیش لەبەرچاوبگرین

and the distance the signal has to travel.

لەگەڵ ئەو درێژیەی کە پێویستە ئاماژەکە پێیدا تێپەڕبێت.

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

با سەیرکەین بزانین ئەمە لە چی ئەچێت لە ڕاڕەوێکی سادەیا -- کاردانەوەی پیاکێشانی ئەژنۆ.

A strike to your patellar tendon triggers an electrical impulse

پیاکێشانێک بە بەسستەری کڵاوەی ئەژنۆدا تەزویەکی کارەبایی دروست دەکات

that travels up a sensory neuron to your spine.

کە بە دەمارە خانەی هەستدا سەرئەکەوێت بۆ دڕکە پەتک.

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

لەوێدا ئاماژەکە بەش دەبێت، بۆ ئەوەی سادەبێتەوە،

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

ئەو بەشە وەردەگرین کە ئاماژەکە پێیدا دەڕواتە دەمارە خانەی جووڵەوە

to journey back down your leg.

بۆ ئەوەی بگەڕێتەوە بۆ قاچت.

The total length of the neurons in that pathway

درێژی گشتی دەمارە خانەکان لەم ڕێگەیەدا

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

نزیکەی ١ مەترە لە کەسێکدا کە ٥ پێ و ٥ ئینچە،

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

وە بە تێکڕا ١٥ بۆ٣٠ میلی چرکە دەخایەنێت لە پیاکێشانەوە بۆ کاردانەوە.

Speed is distance divided by time,

خێرایی بریتیە لە درێژی دابەشی کات،

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

واتا ئەم ئاماژەیە لە نێوانی ١٢٠ بۆ ٢٤٠ کیلۆمەتر لە سەعاتێکدا دەڕوات.

The initial action potential accounts for 1 to 5 milliseconds

ئەماژە سەرەتاییەکە ١ تا ٥ میلی چرکەی دەوێت

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

وە گواستنەوە لە نێوان دوو دەمارەخانەکەدا تەنها .١ بۆ .٥ میلی چرکەی دەوێت،

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

واتا زۆربەی کاتەکە پێویستە بۆ ئەوەی بە ئەگزۆنەکاندا بڕوات.

This is consistent with research findings

ئەمەش لەگەڵ ئەنجامی توێژینەوەکاندا ئەڕوات

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

کە بە تێکڕایی دەمارە خانەیەک ئاماژە ئەنێرێت بە خێرایی ١٨٠ کیلۆمەتر لە کاتژمێرێکدا.

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

بەڵام ئەم خێراییە ئەکرێ زیاتر بکرێ بە بەمایلین کردن و زیادکردنی تیرەی ئەکزۆن.

Myelin is a fatty sheath that insulates an axon,

مایلین بەرگێکی چەورییە کە دەوری ئەگزۆن دەدات،

preventing electrical currents from leaking out.

کە ڕێگە دەگرێت لە هاتنە دەرەوەی تەزووە کارەباییەکان.

Meanwhile, axons with larger diameters offer less internal resistance.

کەواتە، ئەو ئەگزۆنانەی تیرەیان زیاترە بەرگری ناوەکیان کەمترە.

These compounded factors can raise the speed of an action potential

ئەم فاکتەرە ئاوێتانە ئەتوانن خێرایی کاتی بزواندن زیاد بکەن

as high as 432 kilometers per hour.

بۆ خێرایی ٤٣٢ کیلۆمەتر لە کاتژمێڕێکدا.

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

جیاوازی زۆر هەیە: هەندێک مرۆڤ خێراتر بیردەکاتەوە لەوانی تر،

and your own speed of thought changes throughout your lifetime.

هەروەها خێرایی بیرکردنەوەی خۆت بەدرێژایی ژیانت ئەگۆڕێت.

In particular, as you reach old age,

بە تایبەتی، کاتێک دەگەیتە تەمەنی پیری،

the myelin sheath covering your axons wears down,

بەرگی مایلینی دەوری ئەگزۆنەکان ،تەنک ئەبێتەوە

and other neuronal structures degrade.

وە پێکهاتە دەماریەکانی تریش شیدەبنەوە.

Back to the dastardly experiment.

بگەڕێینەوە بۆ تاقیکردنەوە گاڵتەئامێزەکە.

Arrows shot from recurve bows fly, on average,

خێرایی ڕۆشتنی تیر لە کەوانەکانەوە

around 240 kilometers per hour.

بە تێکڕا ٢٤٠ کیلۆمەترە لە کاتژمێرێکدا.

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

کەواتە بە دەمارە خانەیەکی درێژی، مایلین کراو یان تیرەیەکی گەورە،

your thoughts actually could win the race.

لە ڕاستیدا بیری تۆ ئەیتوانی پێشبڕکێکە بباتەوە.

But… there’s a wrinkle.

بەڵام... کێشەیەک هەیە.

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

تیرەکە و بیری تۆ لە یەک کاتدا دەروازەکە بەجێناهێڵن؛

first the arrow fires, then once you perceive it,

یەکەمجار تیرەکە دەڕوات، دواتر کاتێک تۆ دەیبینیت،

your signal can start down its path.

ئاماژەکە بە ڕێگەکەی خۆیدا دەڕوات.

Processing images or music, participating in inner speech,

پرۆسەکردنی وێنەکان یان موزیک، قسەکردن لەگەڵ خۆتدا،

and recalling memories all require complicated neural pathways

هەروەها گێڕانەوەی یادەوەریەکان پێویستی بە ڕێڕەوی دەماریی ئاڵۆز هەیە

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

کە هیچ نزیک نییە لە سادەیی کاردانەوەی کێشان بە ئەژنۆیا.

The speed at which these thoughts occur is mostly consistent,

ئەو خێراییەی ئەم کردارانەی پێدرووست ئەبێت،

with variations based on myelination and axon diameter.

جیاوازییەکانیان لەسەر بنەمای مایلینکراوی و تیرەی ئەکزۆنەکانە.

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

بەڵام ماوەی ئەم بیرۆکانە ئەگۆڕێت بە پشتبەستن بەو ڕێڕەوەی پێیدا تێدەپەڕێت،

pitstops, and destination.

شوێنی وەستانەکان، و جێی مەبەست.

In this case, when you perceive a threatening stimulus,

بەم شێوەیە، کاتێک ئاماژەیەکی تۆقێنەرت پێدەگات،

you’ll invoke a fear startle response.

کاردانەوەی ڕاچڵەکین بۆ ترست ئەبێت.

Similar to the knee-jerk response,

وەک کاردانەوەی کێشان بە ئەژنۆیا،

a startle can be involuntary and quite fast.

ڕاچڵەکین ئەکرێت خۆنەویست بێت و زۆر خێراش بێت.

If the string twangs loud enough,

ئەگەر تەلەکە وەک پێویست خێرا لێبات،

you might react in less than 65 milliseconds.

لەوانەیە لە کەمتر لە ٦٥ میلی چرکەدا کاردانەوەت هەبێت.

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

کاردانەوەی ترس پشتدەبەستێت بە هەستی بینین.

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

چاوەکانمان ئەتوانێت وێنەکان لێکبداتەوە بە خێرایی ١٣ میلی چرکە،

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

بەڵام هەژمارکردنی ئەوەی ئەیبینین لەگەڵ ئەو مەترسییەی هەیەتی

can take as long as 180 to 200 milliseconds.

ئەکرێت ١٨٠ بۆ ٢٠٠ میلی چرکە بخایەنێت.

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

لەو ماوەیەیا تیرەکە نزیکەی ١٣ مەتر پێشکەوتووە.

The target is far enough away

ئامانجەکە ئەوەنە دوورە

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

دەرفەتێکی گونجاوت هەیە پێی بگەیتەوە.

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

ئەگەر بە خێرایی و جوانی بیرکردنەوەکەی خۆت ئاڕاستە بکەیت.