How fast is the speed of thought? - Seena Mathew

Tradutor: Revisora: Margarida Ferreira

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

O teu inimigo mortal apanhou-te e obrigou-te a um experiência bizarra.

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

Ampliou o teu sistema nervoso com um neurónio muito comprido

to a target about 70 meters away.

ligado a um alvo a 70 metros de distância.

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

A certa altura, vai disparar uma seta.

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

Se puderes enviar um pensamento para o alvo antes de a seta lá chegar,

he’ll let you go.

ele deixa-te ir embora.

So who wins that race?

Quem ganha esta corrida?

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

Para responder, temos de examinar o “hardware” do pensamento: os neurónios.

O cérebro humano tem cerca de 86 mil milhões destas células.

The human brain has about 86 billion of these cells.

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

Transmitem sinais pelos axónios através de impulsos elétricos,

or action potentials.

ou potenciais de ação.

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

Um neurónio pode passar esse sinal para o seguinte, numa sinapse

by way of chemical neurotransmitters.

através dum neurotransmissor químico.

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

O sinal é recebido pelas dendrites do neurónio mais próximo,

propagated down its axon, and passed further along.

propagado pelo seu axónio, e transmitido por aí adiante.

So, the key factors that determine how quickly you think

Os fatores principais que determinam a velocidade com que pensamos

incluem o tempo de que precisamos para gerar uma ação potencial inicial

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.

propagá-la pelo comprimento do axónio e transportá-la através da sinapse.

We must also factor in the number of neurons involved

Também temos que considerar o número dos neurónios envolvidos

and the distance the signal has to travel.

e a distância que o sinal tem de percorrer.

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

Vejamos o aspeto de uma simples via — o reflexo do joelho.

A strike to your patellar tendon triggers an electrical impulse

Uma pancadinha no tendão da patela provoca um impulso elétrico

that travels up a sensory neuron to your spine.

que viaja por um neurónio sensorial até à coluna.

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

Aí o sinal ramifica-se e, por uma questão de simplicidade,

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

vamos considerar o segmento que salta para um neurónio motor

to journey back down your leg.

para voltar para a perna.

The total length of the neurons in that pathway

O comprimento total dos neurónios nesta via

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

é de cerca de um metro para uma pessoa com 1,65 m

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

e, em média, demora 15 a 30 milissegundos entre a pancda e a reação.

Speed is distance divided by time,

A velocidade é a distância dividida pelo tempo,

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

por isso este sinal viaja entre 120 a 240 km/hora.

The initial action potential accounts for 1 to 5 milliseconds

O potencial da ação inicial corresponde a 1 a 5 milissegundos

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

e as transmissões sinápticas só têm 0,1 a 0,5 milissegundos.

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

por isso, a maior parte desse tempo é gasta nos axónios.

This is consistent with research findings

Isso é consistente com as conclusões da investigação

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

de que o neurónio do indivíduo médio envia sinais a cerca de 180 km/hora.

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

Mas as velocidades podem ser aumentadas

com a mielinização e com axónios de diâmetro aumentado.

Myelin is a fatty sheath that insulates an axon,

A mielina é um bainha de gordura que isola o axónio,

preventing electrical currents from leaking out.

impedindo a fuga de correntes elétricas.

Entretanto, os axónios com diâmetros maiores

Meanwhile, axons with larger diameters offer less internal resistance.

These compounded factors can raise the speed of an action potential

Estes fatores composto podem aumentar a velocidade do potencial duma ação

as high as 432 kilometers per hour.

até 432 km/hora.

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

Há imensas variações: há pessoas que pensam mais depressa do que outras,

and your own speed of thought changes throughout your lifetime.

e a velocidade do nosso pensamento muda ao longo da nossa vida.

In particular, as you reach old age,

Em especial, â medida que vamos envelhecendo,

the myelin sheath covering your axons wears down,

a bainha de mielina que cobre os axónios vai-se desgastando

and other neuronal structures degrade.

e outras estruturas neuronais vão-se degradando.

Back to the dastardly experiment.

Voltemos à experiência cobarde.

Arrows shot from recurve bows fly, on average,

Em média, as setas disparam dos arcos encurvados

around 240 kilometers per hour.

a cerca de 240 km/hora.

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

Isto significa que, prante um neurónio suficientemente longo,

your thoughts actually could win the race.

o teu pensamento pode ganhar a corrida.

But… there’s a wrinkle.

Mas... há um problema.

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

A seta e o pensamento não saem do ponto de partida ao mesmo tempo;

first the arrow fires, then once you perceive it,

primeiro, a seta dispara e só depois de observares.

your signal can start down its path.

é que o teu sinal pode percorrer o seu caminho.

Processing images or music, participating in inner speech,

Processar imagens ou música, participar em discursos,

and recalling memories all require complicated neural pathways

e recordar memórias, tudo exige complicados caminhos neurais

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

que não se compadecem com a linearidade do reflexo automático do joelho.

The speed at which these thoughts occur is mostly consistent,

A velocidade a que estes pensamentos ocorrem é consistente sobretudo

com as variações baseadas na mielinização e o diâmetro do axiónio.

with variations based on myelination and axon diameter.

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

Mas a duração dum pensamento variará significativamente, consoante o percurso,

pitstops, and destination.

paragens e destino.

In this case, when you perceive a threatening stimulus,

Neste caso, quando te apercebes de um estímulo ameaçador,

you’ll invoke a fear startle response.

invocarás uma reação de alarme.

Similar to the knee-jerk response,

Tal como a reação automática do joelho,

a startle can be involuntary and quite fast.

uma reação de alarme pode ser involuntária e muito rápida.

If the string twangs loud enough,

Se a corda soa suficientemente alto,

you might react in less than 65 milliseconds.

podes reagir em menos de 65 milissegundos.

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

Mas, mais provavelmente, a tua reação será baseada na vista.

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

Os nossos olhos podem processar uma imagem em 13 milissegundos,

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

mas o processamento do que estamos a ver e determinar o perigo que representa

can take as long as 180 to 200 milliseconds.

pode demorar 180 a 200 milissegundos.

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

Nesse tempo, a seta terá ganho uma vantagem de cerca de 13 metros.

The target is far enough away

O alvo está suficientemente afastado

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

e tens uma hipótese de a compensar

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

se pensares rapidamente numa saída.