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人的思考速度有多快,思考力是什么

人们喜欢量化各种事物的速度 地球上,比如光速、音速、地球绕太阳转的速度等等。那么,思维的速度可以量化吗? 如果是这样,你能思考多快?

1. 懂思维

首先要懂思维。 量化事物速度的首要前提是确定事物的起始节点和终止节点。 一般来说,我们对“思维”的定义是,思维是一种心理活动,即人脑感知信息,然后发出行为指令,包括许多感官体验和处理过程。


(相关资料图)

按照这个定义,“思考”包括感知(判断情况)、决策(决定做什么)和行动计划(决定如何去做)。 这几个处理环节之间没有明确的界限,相互独立。 在深层次上,每个环节及其子组件都可以看作是“思维”本身。 但为了准确研究“思考”的速度,科学家们必须为其设定起点和终点。

确定“思考速度”的数值有点类似于测量从自行车到火箭的各种交通工具的最高速度。 不同思维速度的数量级差别很大。 例如,简单的思维有一个短跑运动员对发令枪响起的反应,它的速度在150毫秒量级; 复杂的思维包括高速驾驶以决定何时改变车道,或者以秒到分钟的速度解决困难的数学问题。

既然思维是无形的,那么我们如何衡量思维呢? 毕竟思考是大脑内部一种特殊的信息处理过程,所以人们根本观察不到。 思维依赖于分散在大脑周围和中枢神经系统中的庞大而复杂的神经元之间的信息交换。 研究人员使用功能性磁共振成像和脑电图等成像技术来观察神经元在不同思维过程中活跃的位置以及信息如何流经神经系统。 尽管如此,在研究思维信号与思维活动的关系方面,科学探索还有很长的路要走。

一些科学家认为,衡量思维速度或能量效率的最佳指标是反应时间——对特定信号做出反应所需的时间。 事实上,自 1800 年代中期以来,科学家们就测量了信息在神经系统中传播的速度。 由于思维最终是通过明确的行为来表达的,因此这种衡量确实是相关的。 反应时间是一个指标,表明一个人如何从接收和理解信息到决定采取何种应对行为,以及计划和执行该决定。

2.思维速度有多快?

科学家发现,思想和行动之间的时间少于 150 毫秒。 一名短跑运动员站在起跑线上,听到发令枪响起,决定跑,张开双腿跑。 整个信息处理过程涉及一个复杂的神经网络——信息从内耳经过大量的神经结构传递,最后传递到腿部肌肉。 所有这一切都在眨眼之间完成。

虽然决定冲上跑道的时间极短,但影响整个过程的因素却很复杂。 一个因素是“运行”命令的响度。 虽然启动声音越大反应时间越短,但最佳启动声音范围应该在120-124分贝之间。 这个范围内的起跑声音可以减少 18 毫秒的反应时间,因为它可以“惊吓”短跑选手并触发跑前反应。

研究人员认为,当脑干中的神经中枢被激活时,就会发生这种触发反应。 这种惊吓反应花费的时间更少,因为它涉及更直接、更简单的神经系统。 科学家们一直在争论这种反应是否应该被认为是“思考”,因为整个反应过程不需要大脑做出决定。 然而,这些反应时间之间的差异表明,距离和复杂性等因素确实发挥了作用。 同样,非自愿反应比自愿反应花费的时间更少,因为涉及的神经回路更短更简单。

由于思维的速度如此之快,我们常常认为思维和行为几乎是同时发生的。 事实上,我们很难通过思考来判断行为的确切时间。 虽然我们清楚地知道思维与其指导下的行为密切相关,但我们发现了一个有趣的现象,那就是我们决定采取行动与实际行动之间存在差距。研究人员进行了一项实验,他们让志愿者观察时钟上移动的秒针,然后随机完成简单快速的手指或手腕运动,例如按下按钮。 当秒针转动时,研究人员要求志愿者识别秒针在钟面上的位置,然后做出相应的动作。 令人惊讶的是,在做出行动的决定和实际行动之间有 75-100 毫秒的延迟。 这种时间差异不能简单地归因于信号从大脑到手臂肌肉的传输时间(大约 16-25 毫秒)。 到目前为止,研究人员还无法查明是什么导致了这种错觉,但普遍的看法是,人们根据行为决定的时机和对未来行为的预测,而不是行为本身来做出实际的行动判断。 这些发现提出了一个关于行动计划和控制以及我们的能动性和控制感的重要问题——因为在我们决定采取行动的时间、我们感觉自己采取行动的时间以及我们实际采取行动的时间之间存在差异。

3. 影响思维速度的因素

影响思维反应时间的神经因素有哪些? 根据思维过程中涉及的神经元和神经网络,思考所需的时间会有所不同。 影响神经系统信息流动速度的因素有很多,但主要有三个:

一是距离。 信息传播的距离越长,反应时间就越长。 大脑指示脚做出反应比指示手做出反应需要更长的时间,因为信息从大脑到脚的传播距离比到手的传播距离更远。 条件反射就是这个原理的一个很好的例子(注意条件反射是指不需要“思考”的本能反应,因为有意识思考所使用的​​神经元不需要反射动作)。 这里条件反射的例子是指面对同样的条件反射,高个子的反应时间比矮个子的要长。

其次是神经元的特性。 首先,神经元的直径是一个关键因素。 直径较大的神经元可以更快地传播信息。 例如,在宽阔的多车道高速公路上行驶的人比在狭窄道路上行驶的人快。行驶速度一般较快。 其次,神经元的髓鞘形成量也很重要。 一些神经细胞被髓磷脂细胞覆盖,这是一层充当绝缘体的髓磷脂。 部分神经细胞的外髓鞘层不完整连贯,断层间的神经细胞外露。 这样一来,在传递神经信号的过程中,它们不得不在这些暴露的区域间歇性地向前跳跃,这比在神经细胞表面顺畅地流动要慢得多。 在完全被髓鞘覆盖的神经细胞中,信息流传播得更快、更有效。 同样,信息通过手机信号塔传输的速度比驾驶汽车的人快得多。 就人类而言,在连接脊髓和肌肉的神经细胞中,覆盖有髓鞘的大直径神经元的信号传输速度为每秒70-120米,而相反的信号传输速度 神经元的速度是每秒0.5-2米。 他们之间的差距太大了。

第三是复杂性。 增加思考所需的神经元数量意味着信号需要传播的绝对距离增加——因此需要更多时间。 此外,更多的神经元意味着更多的关联。 由于大多数神经元彼此之间没有物理接触,因此绝大多数神经信号都是通过神经递质颗粒传递的。 神经细胞之间的这个小空间称为突触。 突触之间的信号传递过程比单个神经元中的连续传输需要更长的时间(每个突触至少 0.5 毫秒)。 同一条信息从华盛顿传送到纽约,同一个人完成整个任务所需的时间比多人接力完成任务所需的时间要少得多。 事实上,即使是“最简单”的思维,也需要多个神经系统和数千个神经元的共同协作。

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