浙江
加州理工学院（Caltech）的研究人员最近量化了人类思考的速度：每秒10比特。相比之下，我们的感官系统以每秒万亿比特的速度收集关于环境的信息，这比我们的思考速度快1亿倍。这项新研究为神经科学家提出了重要的探索方向：为什么我们一次只能思考一件事，而我们的感官系统却能同时处理数千个输入？
该研究在Markus Meister教授（Anne P. 和 Benjamin F. Biaggini 生物科学教授）的实验室中进行，由研究生Jieyu Zheng主导。相关论文发表在《Neuron》期刊上。
研究介绍
比特是计算机中信息的基本单位。例如，一个典型的Wi-Fi连接可以每秒处理5000万比特的数据。在这项新研究中，Zheng运用信息理论中的技术，分析了大量的关于人类行为（如阅读、写作、玩视频游戏和解魔方等）的科学文献，计算出人类思考的速度为每秒10比特。
“这是一个极低的数字。”Meister教授说，“每一刻，我们从感官接收的万亿比特信息中只提取了10比特，并用这些信息来感知周围的世界并做出决策。这引发了一个悖论：大脑是如何筛选所有这些信息的？”
人脑中有超过850亿个神经元，其中三分之一专门用于高级思维，并位于大脑皮层。单个神经元是强大的信息处理器，能够轻松传输超过每秒10比特的信息。但为什么它们没有这样做呢？而且，既然我们思考得如此缓慢，为什么我们需要这么多神经元？Meister教授认为，鉴于这一“速度限制”的发现，未来神经科学研究应当考虑这些悖论。
研究过程
另一项新的研究难题是：为什么大脑一次只处理一个想法，而不是像感官系统那样并行处理多个想法？例如，一位棋手设想一系列未来的走法时，只能一次探索一种可能的序列，而不是同时探索多种。研究认为，这可能是由于我们的大脑进化方式。
研究表明，最早拥有神经系统的生物主要使用大脑进行导航，即朝向食物移动并远离捕食者。如果我们的大脑是从这些简单的系统进化而来，用于跟随路径，那么我们一次只能跟随一条“思考路径”是有道理的。
“人类思考可以被视为在抽象概念空间中的一种导航形式。”Zheng和Meister写道。研究团队强调，需要进一步研究这种约束——一次只能有一条思考线索——是如何编码在大脑结构中的。
Zheng和Meister还指出：“我们的祖先选择了一个世界足够慢的生态位，使得生存成为可能。”事实上，每秒10比特的思考速度仅在最糟糕的情况下需要，而大多数时候，我们的环境变化要缓慢得多。
研究未来
新的量化结果可能会抑制一些科幻式的未来场景。在过去十年中，科技巨头曾提出创建人类大脑与计算机之间的直接接口，以使人类能够比正常对话或打字更快地交流。然而，这项新研究表明，通过神经接口，我们的大脑将以同样的每秒10比特的速度进行通信。
新闻来源：Neuron
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