脑机启侦 | 人类思维的速度远落后于感官处理（1.1）

你是否曾想过，为什么我们能够同时处理大量感官信息，却只能一次思考一件事？加州理工学院（Caltech）的一项新研究揭示了一个惊人的事实：人类思维的速度仅为每秒10比特，而我们的感官系统却能以每秒十亿比特的速度处理信息，相差超过一亿倍。这一发现不仅挑战了我们对大脑运作方式的理解，还对脑机接口等未来技术提出了新的思考。

研究介绍

这项研究由加州理工学院生物科学系安妮·P·和本杰明·F·比亚吉尼讲席教授马库斯·梅斯特（Markus Meister）领导，研究生郑洁宇（Jieyu Zheng）为主要作者。研究成果发表在12月17日的《Neuron》杂志上。

研究人员通过信息论的方法，分析了大量关于人类行为的科学文献，包括阅读、写作、玩视频游戏和解魔方等活动，最终计算出人类思维的速度为每秒10比特。相比之下，一个普通的Wi-Fi连接可以处理5000万比特/秒的数据，而我们的感官系统则能处理十亿比特/秒的信息。

“这是一个极低的数字。”梅斯特教授表示，“每一刻，我们从万亿比特的感官输入中只提取了10比特，并用这些信息来感知世界和做出决策。这引发了一个悖论：大脑是如何过滤掉如此多的信息的？”

研究人员推测，大脑的这种“单线程”思维方式可能是进化的结果。早期拥有神经系统的生物主要依赖大脑进行导航，帮助它们寻找食物并避开捕食者。如果大脑是从这些简单的导航系统进化而来，那么我们只能一次跟随一条“思维路径”也就合情合理了。

“人类的思维可以被视为在抽象概念空间中的导航。”郑洁宇和梅斯特在论文中写道。他们认为，这种单线程的思维方式可能有助于我们在复杂的环境中做出更精确的决策，而不是同时处理多个任务。

研究意义

这一发现对脑机接口（BCI）技术的发展也具有重要意义。近年来，科技巨头们纷纷提出创建直接连接人脑和计算机的接口，以实现更快的通信。然而，根据这项研究，即使通过脑机接口，人类大脑的通信速度仍然会保持在每秒10比特，无法突破这一“速度限制”。

“这项新的量化研究可能会打破一些科幻式的未来设想。”梅斯特教授指出。虽然脑机接口可以在某些方面增强人类的能力，但它并不会让我们变得像超级计算机一样快速思考。

研究人员还指出，10比特/秒的速度实际上已经足够应对大多数日常情况。我们的祖先选择了适合生存的生态位，在这个世界中，变化通常不会过于迅速，因此10比特/秒的思维速度足以应对大多数环境变化。只有在极端情况下，如紧急避险时，才需要更高的信息处理速度。

“事实上，10比特/秒的速度只在最糟糕的情况下是必需的，而大部分时间里，我们的环境变化要缓慢得多。”郑洁宇和梅斯特在论文中写道。

研究未来

这项研究提出了许多新的问题，例如：为什么大脑中有这么多神经元，却只能以如此低的速度思考？为什么我们不能像感官系统那样并行处理多个任务？未来的研究将致力于探索这些问题，并深入理解大脑如何编码这种“单线程”的思维方式。

新闻来源：Neuron