1

در عصر دیجیتال، کم‌تر چیزی از یک اتصال اینترنت کند آزاردهنده‌تر است. مرورگر هنگ می‌کند، چهره دوستان در تماس‌های تصویری به ماسک‌های یخ‌زده تبدیل می‌شود. وقتی جریان اطلاعات قطع می‌شود، احساس می‌کنیم از جهان جدا شده‌ایم.

مهندسان، سرعت جریان اطلاعات را بر اساس «بیت در ثانیه» (bps) اندازه‌گیری می‌کنند. برای تماشای یک ویدئوی باکیفیت بالا، حدود ۲۵ میلیون بیت در ثانیه نیاز است.

اما پژوهشگران سرعت جریان اطلاعات در مغز انسان را محاسبه کردند: تنها ۱۰ بیت در ثانیه. مطالعه‌ای که این ماه در مجله Neuron منتشر شد، عنوان “کندی تحمل‌ناپذیر وجود” را به خود اختصاص داده است.

یکی از نویسندگان این مطالعه، مارکوس میستر، عصب‌شناس مؤسسه فناوری کالیفرنیا می‌گوید:

«این تحقیق به تعادل رساندن اغراق‌های بی‌پایان درباره پیچیدگی و قدرت خارق‌العاده مغز انسان است. وقتی اعداد را بررسی می‌کنید، واقعاً می‌بینید که ما به طرز حیرت‌انگیزی کند هستیم.»

ایده محاسبه جریان اطلاعات چگونه شکل گرفت؟

میستر این ایده را زمانی که درس مقدماتی علوم اعصاب را تدریس می‌کرد، مطرح کرد. او می‌خواست داده‌های پایه‌ای درباره مغز به دانشجویان ارائه دهد، اما هیچ مطالعه‌ای برای تعیین سرعت جریان اطلاعات در سیستم عصبی وجود نداشت.

او متوجه شد که می‌توان سرعت جریان اطلاعات را با بررسی اینکه انسان‌ها چه میزان سریع وظایف خاصی را انجام می‌دهند، تخمین زد. به‌عنوان مثال، هنگام تایپ کردن، به یک کلمه نگاه می‌کنیم، حروف آن را تشخیص می‌دهیم و سپس تصمیم می‌گیریم که کدام کلیدها را فشار دهیم. اطلاعات از چشم به مغز و سپس به ماهیچه‌های انگشتان منتقل می‌شود. هرچه سرعت این جریان بیشتر باشد، سرعت تایپ نیز بیشتر خواهد بود.

در سال ۲۰۱۸، گروهی از محققان فنلاندی ۱۳۶ میلیون فشار کلید توسط ۱۶۸ هزار داوطلب را تحلیل کردند. به‌طور متوسط، افراد در هر دقیقه ۵۱ کلمه تایپ کردند، و یک گروه کوچک توانستند بیش از ۱۲۰ کلمه در دقیقه تایپ کنند. میستر و دانشجوی دکترایش، جیو زنگ، از نظریه اطلاعات برای تخمین سرعت جریان اطلاعات در این سطح استفاده کردند. تایپ کردن با سرعت ۱۲۰ کلمه در دقیقه معادل جریان اطلاعاتی حدود ۱۰ بیت در ثانیه است.

آیا سرعت بیشتر ممکن است؟

زنگ تصور می‌کرد جریان اطلاعات سریع‌تر امکان‌پذیر است و بازیکنان حرفه‌ای بازی‌های ویدیویی را بررسی کرد.

«وقتی آن‌ها را در یوتیوب تماشا می‌کنید، انگشتانشان آن‌قدر سریع حرکت می‌کنند که در ویدئوها تار به نظر می‌رسند.»

اما تعداد کلیدهایی که بازیکنان فشار می‌دهند، نسبت به تایپ‌کنندگان کمتر بود. زنگ با بررسی دقیق عملکرد بازیکنان، دریافت که سرعت جریان اطلاعات آن‌ها نیز به ۱۰ بیت در ثانیه محدود است.

محدودیت‌های فیزیکی

برای بررسی اینکه آیا محدودیت‌های فیزیکی بدن انسان، مانع جریان اطلاعات می‌شود، محققان وظایف ذهنی را که وابسته به قدرت بدنی نیست، تحلیل کردند.

یکی از این وظایف، حل مکعب روبیک به‌صورت نابینا (blind speedcubing) بود. در مسابقه‌ای در سال ۲۰۲۳، تامی چری، بازیکن آمریکایی، تنها ۵.۵ ثانیه برای بررسی مکعب و ۷.۵ ثانیه برای حل آن زمان صرف کرد. میستر و زنگ سرعت جریان اطلاعات او را در زمان بررسی ۱۱.۸ بیت در ثانیه محاسبه کردند.

حافظه‌ای منحصربه‌فرد

در یک وظیفه دیگر، که شامل بازی «۵ دقیقه‌ای باینری» بود، شرکت‌کنندگان تلاش می‌کردند دنباله‌ای بلند از ۱ و ۰ را حفظ کنند. رکورد جهانی این بازی در سال ۲۰۱۹ توسط مونخشور نارمانداخ، قهرمان حافظه مغولستانی، شکسته شد. او ۱۴۶۷ رقم را به‌درستی بازگو کرد. زنگ و میستر محاسبه کردند که او این کار را با سرعت جریان اطلاعاتی تنها ۴.۹ بیت در ثانیه انجام داده است.

سرعت پایین پردازش مغز

سرعت فکر انسان، در مقایسه با سیل اطلاعاتی که حواس ما دریافت می‌کند، بسیار کم است. میلیون‌ها سلول گیرنده نور در یک چشم می‌توانند ۱.۶ میلیارد بیت در ثانیه انتقال دهند. اما مغز ما تنها یک صدم این داده‌ها را پردازش می‌کند.

میستر اشاره کرد که این تناقض در روانشناسی به‌خوبی بررسی نشده است. او معتقد است که محققان بیشتری باید بررسی کنند که چرا این‌قدر اطلاعات حذف می‌کنیم و با حجم اندکی از آن کنار می‌آییم.

انتقادات به این تحقیق

بریتُن ساوربری، عصب‌شناس دانشگاه کیس وسترن ریزرو، بیان کرد که این تحقیق جریان اطلاعات در سیستم عصبی انسان را به‌طور کامل پوشش نمی‌دهد. او معتقد است که اگر سیگنال‌های ناخودآگاه بدن، مانند ایستادن یا جبران سقوط، در نظر گرفته شود، سرعت جریان اطلاعات به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.

اما وقتی پای وظایف آگاهانه و حافظه به میان می‌آید، ساوربری گفت که متقاعد شده است اطلاعات بسیار کمی از مغز ما جریان دارد:

«به نظر من، استدلال‌های آن‌ها کاملاً قوی است.»

مارتین وینر، عصب‌شناس دانشگاه جورج میسون، پیشنهاد کرد که این تحقیق باید نقطه آغازی برای مقایسه جریان اطلاعات انسان با سایر حیوانات باشد. او گفت:

«بسیاری افراد به سایر گونه‌ها توجه نکرده‌اند. برخی حیوانات ممکن است با سرعت اطلاعاتی کمتر کنار بیایند، یا گونه‌هایی مانند حشرات پرنده ممکن است سرعت جریان اطلاعاتی بسیار بالاتری داشته باشند که فراتر از تصور مغز انسان است.»