一项新研究调查了人脑处理信息的速度,科学家们发现,我们的思维速度并不像我们想象的那么快。研究表明我们的大脑处理信息的速度仅为每秒10比特,但与计算机每秒能执行的数万亿次操作相比,思维速递的确有点慢。

这是因为我们内部处理思想的方式是单文件处理,形成了一个缓慢且拥堵的队列,这与周围神经系统的运作方式形成了鲜明对比,周围神经系统能够以每秒千兆比特的速度并行收集感官数据,远远高于我们可怜的10比特认知计算机。

对于加州理工学院的神经生物学家郑洁宇和马库斯·迈斯特来说,感官输入和处理速度之间的这种不匹配构成了一个谜团。迈斯特说:“每一刻,我们只从感官接收的数万亿比特中提取出10比特,并用这10比特来感知我们周围的世界并做出决策。”这引发了一个悖论:大脑是如何过滤所有这些信息的?

在他们最近发表的论文中,郑和迈斯特明确地为这一观点辩护:尽管我们脑海中的景象丰富多彩,存在照片式记忆和潜在的无意识处理能力,但我们的大脑确实以一种令人难以置信的慢速运行,很少超过每秒数十比特。

根据研究人员的说法,蒙眼解决魔方需要每秒处理不到12比特的信息,以专业水平玩策略电脑游戏《星际争霸》大约是每秒10比特,阅读这篇文章可能会让你达到每秒50比特。

假设这是真的,他们两人概述了我们“外脑”处理外部刺激和“内脑”计算之间的研究现状,展示了我们对自己思维的了解有多么有限。当前的理解与可用的巨大处理资源不相称,我们还没有看到任何可行的提议,会创造出迫使单链操作的神经瓶颈。

人类大脑在纯粹的分析能力方面是一头野兽,大脑的800多亿个神经元形成了数万亿个连接,这些连接以一种方式分组,使我们能够感受、想象,并与他人一起规划我们的存在。

果蝇可能有大约十万个神经元,这对它们来说已经足够找到食物、振翅飞翔,并与其他果蝇交流。为什么一个单一的人类大脑不能像一群果蝇一样运作,每个单元每秒处理小比特,集体以超快速度运作?

虽然没有明显的答案,郑和迈斯特提出,这可能仅仅与必要性有关,或者更确切地说,是缺乏必要性。我们的祖先选择了一个生态位,这个世界足够慢,使得生存成为可能。事实上,每秒10比特只在最坏的情况下需要,而我们的环境大多数时候变化得更加悠闲。

对其他物种进行比较处理速率的研究非常有限,尽管他们能找到的资料似乎证实了一种观点,即我们的外部环境通常变化的速度只需要每秒做出几次比特的决策。

我们如何看待一个要求我们更多地利用我们瓶颈大脑的未来,也许是通过技术进步,将我们的单文件认知计算直接与计算机的并行处理联系起来,了解我们的大脑是如何进化的,可以为我们提供洞见,以改善人工智能并将其塑造以适应我们特别特定的神经结构。