矢より速く考えることができますか？思考の速度を理解する

要約

この記事では、思考の速度とそれが人間の神経系にどのように関係しているかを探求します。ニューロンの長さ、関与するニューロンの数、信号が移動する距離など、私たちがどのくらい速く考えることができるかを決定する要因を調べます。また、髄鞘化と軸索径が思考の速度に与える影響についても議論します。最後に、個人が捕虜から逃げるために矢より速く考えなければならない仮想的なシナリオにこの知識を適用します。

思考のハードウェア：ニューロンとアクションポテンシャル

人間の脳には約860億個のニューロンがあり、これらは電気的な刺激またはアクションポテンシャルを介して軸索を下って信号を伝達します。信号は、化学的な神経伝達物質を介して次のニューロンにシナプスを通じて渡されます。私たちがどのくらい速く考えることができるかを決定する主要な要因には、初期のアクションポテンシャルを生成するのにかかる時間、軸索の長さを下って伝播する時間、およびシナプスを通過する時間が含まれます。

膝蓋腱反射：単純な経路

思考の速度をより理解するために、膝蓋腱反射のような単純な経路を調べることができます。膝蓋腱に打撃を与えると、感覚ニューロンを通じて電気的な刺激が脊髄に伝わります。信号は枝分かれし、運動ニューロンに入り、脚を戻って旅します。平均すると、信号が打撃からキックまでに移動するのに15〜30ミリ秒かかります。初期のアクションポテンシャルは1〜5ミリ秒を占め、シナプス伝達はわずか0.1〜0.5ミリ秒です。時間の大部分は軸索内で費やされます。

髄鞘化と軸索径による思考の速度の向上

髄鞘化と軸索径を増やすことで、思考の速度を高めることができます。髄鞘は、軸索を絶縁する脂肪質の鞘で、電流が漏れ出すのを防ぎます。軸径が大きい軸索は内部の抵抗が少なく、これらの複合要因によりアクションポテンシャルの速度を432キロメートル/時間まで高めることができます。

矢より速く考えること：仮想的なシナリオ

仮想的なシナリオでは、個人が捕まり、彼らの神経系が非常に長いニューロンで70メートル先のターゲットに拡張された奇妙な実験に接続されます。捕虜が矢が放たれる前にターゲットに思考を巡らせることができれば、解放されます。反動弓から放たれる矢は平均して約240キロメートル/時間で飛びます。十分に長い髄鞘化または大径の軸索があれば、個人の思考が実際に競争に勝つことができます。ただし、矢と思考は同時にスタートラインを出るわけではありません。矢は最初に発射され、個人がそれを知覚した後、信号がそのパスを下って開始されます。思考の持続時間は、ルート、ピットストップ、および目的地によって大幅に異なります。この場合、個人が脅威的な刺激を知覚すると、彼らは恐怖反射を引き起こします。この反応が起こる速度は、髄鞘化と軸索径に基づく変動を除いてほぼ一定です。ただし、個人が見ているものを計算し、それがどのような危険をもたらすかを決定することは、最大で180〜200ミリ秒かかる場合があります。その時間で、矢は13メートルのヘッドスタートを得ることになります。ターゲットは十分に遠く、個人がすばやく、文字通り考えて逃げ出すための十分なチャンスがあります。

結論

思考の速度は、ニューロンの長さ、関与するニューロンの数、信号が移動する距離など、多くの要因に関連する複雑なプロセスです。髄鞘化と軸索径も思考の速度を高める上で重要な役割を果たすことがあります。仮想的なシナリオでは、個人が脅威を素早く知覚し、適切に反応することができれば、矢よりも速く考えることができます。思考の速度を理解することで、私たちは人間の神経系の複雑さと情報を処理する驚異的な速度をよりよく理解することができます。